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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOCIÊNCIAS-ÁREA DE
CONCENTRAÇÃO: FISIOLOGIA
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO:
“EFEITO DO TRANS-RESVERATROL SOBRE A LONGEVIDADE E O
METABOLISMO DE GLICOGÊNIO DE Drosophila melanogaster EM
DIFERENTES IDADES”
ORIENTADORA: PROFa. DRA. ROSELIS SILVEIRA MARTINS DA SILVA
MESTRANDO: FELIPE AMORIM FERNANDES
PORTO ALEGRE, JULHO DE 2006
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AGRADECIMENTOS
A minha esposa pelo companheirismo, amor e apoio em todos os momentos. Te
amo muito!
Aos meus pais por terem me proporcionado estar neste momento e conquistado
tudo o que conquistei.
Aos meus sogros pelos conselhos e apoio nesta caminhada.
A minha colega de laboratório Bibiana Kaiser Dutra pelos intermináveis
experimentos, cultivos, enfim, todos os passos; e pela ajuda e companheirismo quando
mais precisei.
À minha orientadora Profa. Dra. Roselis Silveira Martins da Silva pelo apoio,
atenção e orientação nos momentos mais precisos.
A Profa. Dra. Guendalina Turcato Oliveira por ter sido a minha mãe científica
durante minha graduação, pela coorientação e pela amizade que cultivamos.
Ao professor Luiz Carlos Kucharski pela ajuda na dissertação
Aos colegas do Laboratório de Metabolismo e Endocrinologia Comparada
Aos colegas do Laboratório de Fisiologia da PUCRS
A professora Ilma Simone pela ajuda na dissertação
A professora Débora pela ajuda na dissertação
Ao pessoal do Laboratório de Biologia Molecular
Ao programa de pós-graduação de Fisiologia
A UFRGS
E ao CNPq pela Bolsa
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SUMÁRIO
1. Resumo 04
2. Introdução
Envelhecimento 06
Trans-resveratrol e Defesas Antioxidantes DMSO 12
Insetos como Modelo de Estudos Metabólico 14
3. Objetivo 21
4. Artigo: Efeito do Trans-resveratrol sobre a Longevidade de Drosophila
melanogaster
Resumo 22
Introdução 23
Objetivo 24
Materiais e Métodos 24
Resultados 28
Discussão 29
Referências 33
5. Artigo: Efeito do Trans-resveratrol no Metabolismo de Glicogênio ao Longo da
Vida de Drosophila melanogaster
Resumo 36
Introdução 37
Objetivo 40
Materiais e Métodos 40
Resultados 47
Discussão 49
Referências 54
6. Conclusões Finais 60
7. Referências Gerais 61
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1. RESUMO
O trans-resveratrol é uma fitoalexina natural encontrada em uvas, amoras,
amendoim e muitas espécies de plantas. Em uvas o trans-resveratrol é responsável pela
proteção natural contra doenças e sua concentração depende da origem geográfica, da
variedade e dos métodos de fabricação do vinho; sendo considerado por muitos autores
como um geroprotetor. O objetivo do presente trabalho foi verificar o efeito do trans-
resveratrol na longevidade e no metabolismo de carboidratos (glicogênio, atividade e
expressão da enzima glicogênio fosforilase - GFT) de Drosophila melanogaster em
diferentes idades (0, 7, 14, 18 e 21 dias). Para a análise da longevidade espécimes de D.
melanogaster com idade de 10 dias foram colocados em vidros contendo meio de cultura
padrão acrescido de água ou dimetilsulfóxido (DMSO) 0,03%, ou trans-resveratrol nas
concentrações de 1, 10 ou 20μM para ovoposição durante 24 horas, a prole recebeu os seus
respectivos tratamentos durante toda a vida. Para as análises do metabolismo de glicogênio
os espécimes de D. melanogaster foram colocados em meio de cultura padrão adicionado
de água ou dimetilsulfóxido 0,03% (DMSO) ou ainda, trans-resveratrol na concentração de
1μM dissolvido em DMSO (0,03%) para ovoposição; seus ovos foram mantidos até a
eclosão, durante a fase adulta os animais continuaram a receber os seus respectivos
tratamentos até os pontos em que foram feitas as determinações bioquímicas e moleculares.
Os resultados indicam que o tratamento com trans-resveratrol modulou o metabolismo de
carboidratos em fêmeas e em machos de forma diferenciada; contudo, este composto não
foi capaz de alterar a expressão gênica da GFT. Nas fêmeas tratadas com trans-resveratrol
1μM verificou-se um aumento de 127% na longevidade quando comparado ao grupo
controle. Já nos machos tratados com trans-resveratrol 1μM observou-se um acréscimo de
50% na longevidade quando comparado ao grupo controle. Em ambos sexos tratados com
Trans-resveratrol 10 e 20μM não houve aumento significativo da longevidade. Com base
nos resultados podemos sugerir que o trans-resveratrol como outros antioxidantes descritos
na literatura tem seus efeitos benéficos na menor dose administrada, podendo nas doses
mais elevadas estar atuando como um pró-oxidante. Os resultados obtidos sugerem que o
trans-resveratrol modula o metabolismo do glicogênio tanto em machos como em fêmeas e
aumenta a longevidade do modelo experimental testado.
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PALAVRAS-CHAVES: Trans-resveratrol, DMSO, Longevidade, Drosophila
melanogaster, Metabolismo Intermediário, Glicogênio, Glicogênio Fosforilase
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2. INTRODUÇÃO
2.1. ENVELHECIMENTO
O envelhecimento populacional vem chamando a atenção do mundo nas últimas
décadas, pois tem como conseqüência o aumento no número absoluto e proporcional de
idosos na população e o aumento da expectativa média de vida. Tal fenômeno traz consigo
uma mudança epidemiológica relacionada à prevalência das causas mais comuns de morbi-
mortalidade (OPAS, 1999). Assim, nas últimas décadas houve um aumento na prevalência
de doenças crônico-degenerativas, cuja grande maioria apresenta origem multifatorial,
envolvendo interações genético-ambientais (Hayflick, 1996).
A partir da década de 60 foi sugerido que as variáveis ambientais, especialmente, o
hábito alimentar e a atividade física poderiam estar relacionadas com doenças
cardiovasculares e neoplasias, entre outras patologias. Atualmente, sabe-se que o estilo de
vida pode funcionar como um modulador para o processo degenerativo (Da Cruz et al.,
2000). Como exemplo, temos o hábito do tabagismo que compromete a saúde estimulando
a formação dos radicais livres (Beattie et al., 2001; Haveman et al., 2003).
Neste sentido, diversos estudos como o SENECA (Study on Nutrition and the
Elderly in Europe) realizado em nove países da Europa, no qual foram acompanhados 2200
idosos entre os anos de 1988 e 1999, concluiu que a adoção de um estilo de vida saudável
como o hábito de não fumar, a prática de atividade física regular e uma alta qualidade da
dieta contribuem para um envelhecimento bem sucedido. Em geral, quanto mais cedo
iniciar a prática de estilo de vida saudável e quanto mais tempo for mantida mesmo em
idade avançada, mais efetiva será a prevenção de doenças e disfunções. A adoção de um
estilo de vida saudável por idosos, também será efetiva para a prevenção de doenças
(Angelis, 2001).
O envelhecimento é um processo natural, inerente a todos os seres vivos, sendo
impossível revertê-lo ou pará-lo, ainda que o mesmo possa ser modulado por fatores
ambientais. Caracteriza-se por mudanças morfofuncionais que ocorrem ao longo da vida,
após a maturação sexual. Como exemplo destas alterações, temos o aparecimento da queda
de cabelo, diminuição da audição, menopausa em mulheres, alterações de órgãos, tecidos e
células afetando sistemas como o cardiovascular, o endócrino e o imunológico, não
significando doença (Da Cruz, 2001). Além disso, dentro da mesma espécie fatores causais
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múltiplos podem acelerar ou retardar o processo de envelhecimento desta espécie. As bases
moleculares e fisiológicas desses mecanismos e as causas que levam a essas modificações
ainda não foram bem esclarecidas (Da Cruz & Schwanke, 2001).
As teorias sobre envelhecimento são muitas e estão embasadas em estudos em
diferentes áreas do conhecimento - do morfológico até o molecular - em diferentes
espécies.
Strehler (1982) salienta que para uma teoria do envelhecimento ser aceita ela
precisa necessariamente contemplar características como:
- ser deletéria: o fator desencadeante deve reduzir a funcionalidade corporal ao
longo do tempo;
- ser progressiva: modificações e redução da funcionalidade devem ser graduais;
- ser intrínseca: modificações e redução da funcionalidade não devem ser resultado
direto de um fator ambiental;
- ser universal: modificações e redução da funcionalidade devem ocorrer
similarmente ao longo do ciclo de vida, ainda que precoce ou tardiamente, em todos os
indivíduos da mesma espécie.
Segundo Arking (1998) as teorias do envelhecimento podem ser agrupadas em duas
grandes categorias, levando em consideração eventos intra e intercelulares:
a) Teorias sistêmicas ou da genética do desenvolvimento (intrínsecas): definem
o envelhecimento como sendo parte de uma programação genética específica determinada,
podendo ser modulado (acelerado/desacelerado) por fatores ambientais. A principal base
explicativa para a evolução da programação genética do envelhecimento baseia-se na idéia
de que o mesmo conjunto de genes que poderia se expressar em fases precoces da vida de
modo benéfico poderia ter efeitos negativos no período pós-reprodutivo, determinando o
envelhecimento.
Entre as teorias genéticas mais conhecidas, destacam-se: o antagonismo
pleiotrópico, genes da longevidade, síndromes do envelhecimento acelerado, teoria
neuroendócrina, teoria imunológica, senescência celular e morte celular.
b) Teorias estocásticas (extrínsecas): definem o envelhecimento como sendo
causa de eventos ao acaso, levando ao acúmulo de danos com deterioração orgânica; não
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existiria um mecanismo pré-determinado. Baseia-se no fato de que a pressão seletiva é
próxima à zero. Desta forma, embora aconteçam mutações que tornem um determinado
indivíduo mais longevo ou mais frágil à doenças, a possibilidade de transmitir estas
variações para as próximas gerações seria nula ou muito pequena, já que as mesmas
acontecem depois do período reprodutivo.
Entre as teorias estocásticas mais conhecidas, destacam-se: a teoria da mutação
somática e reparo do DNA, do erro catastrófico, da modificação protéica ou metabólica e
do estresse ou dano oxidativo.
Uma das teorias estocásticas mais relevantes é a teoria do dano oxidativo,
primeiramente proposta por Harman (1956). O autor relata que as espécies reativas de
oxigênio (ERO) desencadeado por radicais livres, comumente denominados de estresse
oxidativo, produzidos durante a respiração aeróbica, seria o principal fator desencadeante
do envelhecimento, fundamentando a chamada Teoria dos Radicais Livres para o
Envelhecimento. Essas substâncias causam danos moleculares que determinam alteração no
equilíbrio interno (homeostase) dos organismos, ocasionando, entre outras anomalias,
disfunções metabólicas (Van Voorhies, 2001). Os outros mecanismos postulados incluem:
danos cumulativos ao DNA, levando à instabilidade gênica; alterações epigênicas que
levam às mudanças no padrão de expressão gênica com encurtamento do telômero em
células replicativas e, a glicosilação não enzimática de proteínas de longa duração
(Jazwinski, 1996; Martin et al., 1994).
Em mamíferos, Lee et al. (1999), examinando eventos moleculares associados ao
envelhecimento, analisaram a resposta transcricional de 6347 genes do músculo
gastrocnêmio de camundongos. Estes autores verificaram que os efeitos do envelhecimento
estão associados a alterações nos níveis de expressão de mRNA, tendo como reflexo
mudanças marcantes na expressão gênica e na estabilidade do mRNA. Dos 58 genes que
aumentaram suas expressões, 16% estão envolvidos com as respostas aos diferentes tipos
de estresses como as proteínas de choque térmico HSP 71 e HSP 27, a protease Do e o gene
GADD45, indutor de danos ao DNA. Também foi detectado um aumento de 3,8 vezes na
expressão do gene que codifica a creatina quinase (sarcomérica) mitocondrial, enzima que
participa da inativação induzida das EROs.
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A associação entre o dano oxidativo e o envelhecimento baseia-se no seguinte
postulado: a longevidade seria um fenômeno inversamente proporcional à extensão do dano
oxidativo; sendo diretamente proporcional a atividade das defesas antioxidantes. Portanto, a
dimensão do dano oxidativo sofrido pelas células de um indivíduo determinaria alterações
de parâmetros fisiológicos e com a magnitude sendo dependente da idade (Yo & Yang,
1996). Lee et al. (1999) sugerem que durante o processo de envelhecimento ocorre uma
indução ao estresse oxidativo por aumento da expressão de proteínas e outras
macromoléculas que geram dano oxidativo. A correlação entre envelhecimento e o aumento
da expressão de genes (HIC-5, HSP 70 e o insulin-like fator de crescimento ligado a
proteina) induzidos pelo dano oxidativo no músculo esquelético já foi demonstrada, in
vitro, em fibroblastos (Bonelli, 2001; 1999). Entretanto, existe uma tendência atual para
explicar o envelhecimento como sendo um resultado de interações genético-ambientais.
Dentro das questões relacionadas com a biologia de espécies animais, o
envelhecimento e a morte possuem um destaque especial. Embora esses processos
biológicos sejam naturais, pode-se dizer que são pouco conhecidos. Contudo, ainda é uma
questão em debate se as alterações decorrentes do processo de envelhecimento são resultados
inevitáveis dos eventos programados geneticamente ou são influenciadas por fatores ambientais
ou ainda uma combinação de ambos (Da Cruz, 2002).
Sabe-se que o envelhecimento afeta a fisiologia e a bioquímica celular, levando a
alterações nos sistemas fisiológicos e componentes histológicos. Durante os períodos de
crescimento, os processos anabólicos excedem os catabólicos. Na maturidade, ocorre
inversão e o catabolismo é maior que o anabolismo (Carvalho, 1996).
Mais do que nunca, cresce o interesse em identificar os fatores que levam ao
envelhecimento bem sucedido, pois envelhecer não significa necessariamente adoecer, ou seja, o
foco central gira em torno do interesse dos idosos, da velhice e do envelhecimento com uma boa
saúde. Pode-se dizer que o envelhecimento não é necessariamente um fator determinante no
aparecimento de doenças.
Dados recentes da literatura demonstram que o envelhecimento parece ser um
processo multifatorial, e já se sabe que todos os eucariotos apresentam as vias envolvidas
com a determinação de longevidade altamente conservadas. Estes achados foram em parte,
verificados a partir de estudos com Saccharomyces cerevisiae (Bitterman et al., 2003). Os
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estudos forneceram significativas informações sobre o processo genético do
envelhecimento, e a ciência passou a aceitar modelos biológicos mais simples para estudo
do envelhecimento/longevidade. Também as pesquisas nesta área demonstraram a
existência de genes únicos que controlariam o envelhecimento e nos anos 90, estudos
genéticos demonstraram que mutações em numerosos genes tinham a capacidade de
estender o tempo de vida (Bitterman et al, 2003).
Hoje existem dezenas de mutações que sabidamente aumentam o período de vida
em numerosos modelos biológicos. Muitos dos genes envolvidos com a longevidade têm
funções relevantes sobre o metabolismo intermediário e a superexpressão ou mutação
desses genes leva ao aumento da expectativa de vida. Dentre esses genes muitos estão
diretamente envolvidos com a via de sinalização do metabolismo da glicose (CDC25,
CYR1, GPR1, GPA2, RAS1, RAS2, TPK1), com a biossíntese de NAD (NPT1, NMA1/2,
PNC1, SIR2) e com a defesa antioxidante (SOD1/ SOD2 – citosólica, superóxido
desmutase mitocondrial, UTH1- gene responsivo ao estresse oxidativo, mas ainda com
função desconhecida) (Bitterman et al., 2003).
Muitas mutações gênicas que aumentam a expectativa de vida também conferem
resistência ao estresse oxidativo (Johnson et al., 2002). Estes dados fornecem apoio para a
teoria de que os radicais livres levam ao envelhecimento, pois as ROS acumuladas ao longo
da vida provocam danos oxidativos às macromoléculas (incluindo ácidos nucléicos,
proteínas e lipídios) e estão correlacionadas ao processo de envelhecimento e de morte
(Harman, 1956; Beckman & Ames, 1998).
Em relação ao metabolismo intermediário, uma acentuada diminuição na expressão
e na atividade de proteínas reguladoras durante o processo de envelhecimento foi
demonstrada no estudo de Bitterman et al. (2003). Genes associados com a bioenergética e
turnover mitocondrial (adenosina 5’-trifosfato sintase A cadeia e a NADP transidrogenase),
com a gênese mitocondrial e com a manutenção do DNA mitocondrial diminuem a sua
expressão em cerca de duas vezes com o envelhecimento. Ocorre uma diminuição da
expressão de genes envolvidos na via glicolítica e na via gliconeogênica (frutose-bifosfato
aldolase e glicose-6-fosfato isomerase), no metabolismo do glicogênio, no shunt do
glicerofosfato, no metabolismo de lipídios (esqualeno-sintase e estearoi-coenzima A
11
desaturase) e no metabolismo de proteínas (EF-1-gama, 20S subunidade proteasoma, 26S
componente proteasoma TBP1, ubiquitina-tiolesterase, Unp ubiquitina-protease específica).
Na literatura consultada estudos sobre restrição de ingestão calórica (Lee et al.,
2001; Van Voorhies, 2001; Ji II, 2001; 2002; De Grey, 2001) e atividade física voluntária
(Narath et al., 2001) demonstraram, claramente, aumento do tempo de vida.
Postula-se que a ingestão, ao longo da vida, de uma dieta pobre em calorias
diminuiria a atividade metabólica e que a restrição calórica em longo prazo prolongue a
vida via redução no gasto metabólico, o que levaria a uma acentuada diminuição na
produção de radicais livres gerados. A restrição calórica promove uma reprogramação
metabólica em longo prazo, que foi caracterizada pela mudança no perfil transcricional de
genes envolvidos com o metabolismo energético através da biossíntese e turnover de
proteínas. No tecido muscular, genes como os que codificam a glicose-6-fosfato (glicólise),
a frutose 1,6 bifosfatase (gliconeogênese), o IPP-2 (um inibidor da síntese de glicogênio) e
a transcetolase (atua na via da pentose fosfato fornecendo NADPH para a biossíntese e
como poderoso redutor para vários sistemas oxidantes) aumentaram em até quatro vezes
sua expressão com a restrição calórica (Lee et al., 2001).
Já a atividade física regular demonstrou ser um parâmetro que aumenta a
expectativa de vida. Narath et al. (2001) compararam os efeitos da atividade física forçada
e a voluntária sobre a longevidade em ratos. Os autores chegaram à conclusão de que os
animais que praticavam exercício livremente, não forçado, apresentaram um aumento
significativo da longevidade quando comparados aos animais que eram forçados à prática
de exercício. Além disso, os animais não forçados ao exercício apresentavam um percentual
de gordura corporal significativamente menor do que animais sedentários ou forçados ao
exercício.
2.2. TRANS-RESVERATROL E DEFESAS ANTIOXIDANTES
As defesas antioxidantes no organismo contra os EROs produzidos durante a
respiração celular podem ter origem endógena (enzimática ou não enzimática) ou exógena
da dieta, como as vitaminas, carotenóides, flavonóides, etc. (Harman, 1994). O aumento do
consumo dietético de substâncias antioxidantes ajuda na manutenção de um adequado
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balanço oxidativo, definido como o balanço entre substâncias oxidantes e antioxidantes no
organismo (Halliwell, 1995). Alguns estudos epidemiológicos sustentam os efeitos
protetores da dieta rica em antioxidantes, pois o aumento do consumo de frutas e vegetais
está diretamente relacionado com a redução do desenvolvimento de doenças
cardiovasculares e de certos tipos de câncer (Kohlmeir et al., 1995; Steinmetz & Potter,
1996; Hininger et al., 1997; Ness & Powles, 1997). Estudos indicam que a maior fonte
dietética responsável pelos efeitos protetores antioxidantes são os compostos polifenólicos
(Hertog et al., 1994; 1996; 1995; 1997). Uma grande variedade de alimentos e bebidas de
origem vegetal contém várias classes de compostos polifenólicos não-flavonóides. Estes
compostos são sintetizados pelas plantas (principalmente pelos espermatófitos) em resposta
a injúria ou ataque de fungos. Dentre estes compostos, o trans-resveratrol foi identificado
como o principal composto ativo.
O trans-resveratrol foi primeiramente detectado em uvas (Vinis vinifera) por
Langcake & Pryce em 1976. Os autores verificaram que a produção deste composto deve-
se a um mecanismo de proteção contra o ataque de fungos (principalmente Botritis cinerea)
ou devido à exposição à luz ultravioleta. O trans-resveratrol ocorre na natureza nas formas
isoméricas cis e trans, contudo a forma cis foi detectada em uvas em uma quantidade muito
menor do que a forma trans (Frémont, 2000). O trans-resveratrol (3,5,4’-triidroxi-trans-
estilbeno) é uma fitoalexina natural encontrada em uvas, amoras, amendoim e muitas
espécies de plantas. Essa fitoalexina é a responsável pela proteção natural da uva contra
doenças, e sua concentração depende da origem geográfica, da variedade, dos métodos de
crescimento da uva, e dos métodos de fabricação do vinho. Posteriormente, Siemann &
Creasy (1992) detectaram a presença do trans-resveratrol no vinho, sugerindo que essa
substância seria um dos principais compostos biologicamente ativo do vinho tinto. A partir
de então começaram os estudos científicos sobre os efeitos biológicos do trans-resveratrol.
O vinho é utilizado há muito tempo pelo homem, que sempre acreditou que a sua
ingestão traria efeitos benéficos para o corpo e a alma. O sul do Brasil caracteriza-se como
um pólo de viticultura, tendo uma produção expressiva de diferentes variedades de vinho.
Trabalho de Souto et al. (2001) demonstrou que os vinhos produzidos na região sul do
Brasil apresentam uma quantidade expressiva de trans-resveratrol quando comparados com
13
vinhos produzidos na Europa, Japão e Estados Unidos. O vinho Merlot produzido no Rio
Grande do Sul foi a variedade de vinho que apresentou a maior concentração de trans-
resveratrol, tendo uma média de 5,1mg/L desse composto. A seguir temos a variedade
Tannat (4,2mg/L), Pinot Noir (3,5mg/L) e Cabernet Sauvignon (2,01mg/L).
Estudos realizados comprovaram que a ingestão regular, mas moderada de vinho
tinto, teria um efeito eficaz na redução de doenças cardiovasculares e uma melhor
qualidade de vida (Beckman & Ames, 1998).
Asensi et al. (2002) administraram oralmente uma dose de trans-resveratrol de
20mg/kg de peso em coelhos, ratos e camundongos e coletaram sangue nos tempos 2.5, 5,
10, 30, e 60 minutos. Os autores demonstraram que o trans-resveratrol atinge sua
concentração plasmática máxima em 5 minutos após a administração, sendo esta
concentração de 42,8 ± 4,4μM, contudo, após 60 minutos os valores encontrados foram de
0,9 ± 0,2μM.
Estudos demonstraram que o trans-resveratrol atua: na inibição da peroxidação de
lipídios (LDL, membranas); como quelante de cobre; como antioxidante bloqueador das reações
com radicais livres; na alteração da síntese de eicosanóides; na inibição da agregação
plaquetária; como potente antiinflamatório; como vasorelaxante; na modulação do metabolismo
lipídico; como inibidor da angiogênese; como inibidor da atividade da ciclooxigenase; e na
atividade estrogênica (Ji ll, 2002). A estrutura molecular do trans-resveratrol é parecida com a do
dietilestilbestrol, sendo constatado que o trans-resveratrol é um fitoestrógeno (Bitterman et al.,
2003), portanto, poderia desempenhar um efeito relevante no sistema cardiovascular.
Dutra et al. (2004) demonstrou os efeitos do trans-resveratrol sobre a modulação do
metabolismo intermediário, o ciclo de vida e a lipoperoxidação em machos e fêmeas de D.
melanogaster. Sobre o metabolismo de carboidratos o trans-resveratrol, administrado a
partir do 1o dia do ciclo de vida adulta, foi capaz de alterar o perfil metabólico em machos e
fêmeas. Fêmeas tratadas com 1 μM de trans-resveratrol diminuíram em 2,7 vezes os
estoques de glicogênio aos 21 dias de vida, bem como as reservas protéicas (três vezes
menor), contudo, aumentaram os níveis de lipídios totais e triacilgliceróis (Dutra et al.,
2004). Foi sugerido que a quebra do glicogênio e/ou a diminuição da síntese de glicose
desvie carbonos para as rotas metabólicas envolvidas com a síntese de lipídios, pois o
14
tratamento com trans-resveratrol potencializou o armazenamento das reservas lipídicas ao
longo do tempo, chegando a valores 200% maiores aos 21 dias de experimento. O trans-
resveratrol também alterou a fecundidade das fêmeas, reduzindo o índice de fertilidade.
Este dado sugere que a manutenção das reservas de lipídios ocorre pelo menor gasto
energético com a manutenção da reprodução, já que os lipídios são a principal fonte de
energia utilizada no período reprodutivo. A lipoperoxidação é aproximadamente 100 vezes
maior nos machos do que nas fêmeas. Nas fêmeas, o trans-resveratrol administrado desde o
primeiro dia de vida adulta é capaz de reduzir a lipoperoxidação aos 7 e 21 dias do ciclo de
vida, assemelhando-se ao dano encontrado no primeiro dia de vida adulta. Já nos machos o
trans-resveratrol é capaz reduzir o dano oxidativo aos 14 e 21 dias de vida adulta, a um
valor duas vezes mais baixo.
2.3. INSETOS COMO MODELO DE ESTUDOS METABÓLICOS
Os insetos são uma das mais eficazes criaturas do nosso ambiente, cuja vida está
entrelaçada com a do homem, fascinando muitos e sendo considerados por outros somente
como uma barreira às atividades e desejos humanos. (Pansera et al., 2000).
Estudos têm demonstrado que os fatores ambientais possuem influência crucial
sobre a longevidade de insetos (Lints & Burgois, l985). Ao nascer, cada espécie apresenta
um projeto genômico que faz com que os indivíduos tenham um determinado tempo de
vida. Entretanto alterações ambientais podem modificar para mais ou para menos sua
longevidade (Lints, 1983).
Na literatura existem poucos trabalhos realizados com animais de ciclo de vida
curto, como por exemplo, Drosophila melanogaster, e que envolvam os genes do
envelhecimento e a atividade fisiológica das proteínas codificadas por estes genes. Através
de estudos genéticos feitos com modelos biológicos como a levedura, nematodos, moscas e
camundongos foram descobertos vários genes que têm a capacidade de prolongar a vida
quando manipulados (por mutações ou superexpressão). Estes genes incluem a superóxido
dismutase (scanvenger de radicais livres), e o methuselah (receptor em potencial para
acoplamento da proteína G) em Drosophila melagonaster; o p66shc que participa da
resposta ao estresse oxidativo em camundongos. E os genes clk-1 (envolvido com a síntese
de ubiquinona), e um grupo de genes envolvidos com a via de sinalização do receptor de
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insulina: daf-2, age-1 e daf-16 em C. elegans (Bitterman, 2003). Muitas mutações gênicas
que produzem aumento da expectativa de vida também conferem o aumento da resistência
ao estresse oxidativo (Johnson et al., 1999). Estes dados fornecem apoio para a teoria de
que os radicais livres levam ao envelhecimento, pois as EROs acumuladas ao longo da vida
provocam danos oxidativos a macromoléculas (incluindo ácidos nucléicos, proteínas e
lipídios) e estão correlacionadas ao processo de envelhecimento e morte (Harman, 1956;
Beckman & Ames, 1998).
Lints (l988) lista como vantagens do uso de Drosophila em estudos de
envelhecimento a alta capacidade reprodutiva deste organismo, seu curto tempo de geração,
pequeno tamanho, cultivo fácil e barato, pequeno número de cromossomos, alta definição
dos cromossomos politênicos, grande número de bem conhecidas e igualmente bem
mapeadas mutações (mais de 3000, segundo Lindsley & Zimm, 1992) e curta longevidade.
Além disso, com exceção das células germinativas, o adulto é composto unicamente por
células pós-mitóticas, o que permite estimar a contribuição de modificações epigenéticas ao
processo de senescência, particularmente a detecção de eventos modificadores não
enzimáticos como racemização, desaminação e glicosilação de proteínas (Finch, 1990).
Em Drosophila melanogaster, muitos estudos têm revelado que o tempo de vida
pode ser alterado por genes principais (Lints, 1978,1983; Lints & Bourgois, 1985). Embora
seja postulado que a longevidade estaria sob controle poligênico em Drosophila, há
indícios de que os genes localizados no terceiro cromossomo e no cromossomo sexual
seriam os que exerceriam a maior influência sobre o tempo de vida desta mosca (Luckinbill
et al., 1988; Yonemura et al., 1989,1990). Estes genes para longevidade foram chamados
por Yonemura et al. (l991) de sistemas Ju-myo (Jm). Os genes Jm parecem afetar a
velocidade de desenvolvimento pré-imaginal de Drosophila melanogaster (Yonemura et
al., 1991). Estes autores sugerem que indivíduos de Drosophila portadores do alelo Jm A2
(um gene autossômico que produziria fenótipos mais longevos) eclodem mais rapidamente,
o que contribuiria para uma associação entre precocidade e longevidade aumentada.
Entretanto, ao contrário destes resultados, Nascimento (l992) e Da Cruz (l995), estudando
populações selecionadas para velocidade de desenvolvimento, encontraram uma relação
não-linear entre velocidade de desenvolvimento e longevidade. Estudos recentes sobre o
16
envelhecimento em Drosophila têm como foco os aspectos evolutivos (Hutchinson & Rose,
1991; Roper et al. 1993; Chippindale et al. 1994) e o desenvolvimento (Yonemura et al.
1991, Buck et al., 1993b; Da Cruz et al. 1995). Em genética do desenvolvimento, um
destaque considerável tem sido dado à velocidade de desenvolvimento, que influência
diversos aspectos da fisiologia e da ontogenia de Drosophila.
A velocidade em que as diferentes fases de desenvolvimento dos insetos ocorrem
está diretamente associada com os padrões de diferenciação dos organismos durante a
ontogenia. Ela determina a intensidade com que os diferentes sistemas fisiológicos e
bioquímicos são formados, mudando, desta forma, muitas características importantes no
processo adaptativo do organismo, portanto é um relevante componente seletivo para a
espécie (Gilbert, 1994). Estudo de Lints & Lints (l97la) sugere que a duração do
desenvolvimento em Drosophila poderia controlar a duração da vida dos adultos. Seus
dados mostraram que a longevidade em moscas das frutas foi negativamente correlacionada
com temperatura e positivamente com a duração do desenvolvimento. Em Drosophila,
outros aspectos da ação do ambiente sobre a longevidade e a senescência têm sido
investigados. Yonemura et al. (l991) demonstraram que o tempo de vida em Drosophila
aumenta com o decréscimo de temperatura, sendo o prolongamento da vida atribuído à ação
de genes autossômicos presentes nesta espécie.
Populações de Drosophila melanogaster Oregon-R selecionadas durante 29 anos
para extremos de velocidade de desenvolvimento precoce (OP) ou tardia (OT) e população
controle sem seleção (OC), caracterizam-se por apresentar diferentes conjuntos genotípicos.
Estes conferem a essas populações: 1) isolamento reprodutivo incipiente devido à
inferioridade do híbrido envolvendo fêmeas tardias (Loreto & Oliveira, 1988a), 2)
diferentes padrões eletroforéticos de ativação de produtos gênicos, a cronologia dos
mesmos e intensidade geral de coloração para oito sistemas enzimáticos (Oliveira &
Cordeiro, 1982a, 1982b, 1984, Loreto & Oliveira, 1988b), além de desbalanço hormonal
(Loreto et al., 1988; Jung, 1992). Além disso, dois principais genes controlam a velocidade
de desenvolvimento, sendo o recessivo responsável pelo desenvolvimento lento ou tardio
(Oliveira & Cordeiro, l981). Este gene para tempo de desenvolvimento lento foi mapeado
17
em II. 63.8 (Oliveira et al. 1991) e o principal gene para a precocidade foi localizado em
III. 46.55 por Correa (l994).
Nascimento (l992) e Da Cruz et al. (l995), estudando o efeito da seleção para
velocidade de desenvolvimento na longevidade dessas populações, obtiveram evidências
significativas em favor da hipótese de que diferentes regimes de seleção produziram
diferenças correspondentes na longevidade dos indivíduos, sendo a população tardia
significativamente mais longeva que as demais. Outro achado interessante é que o caráter
longevidade apresenta influência de um fator materno relacionado à fêmea tardia
(Nascimento, 1992). Cabe salientar também, que a expressão dos fenótipos para
longevidade nessas populações é fortemente influenciada pelos reguladores de velocidade
de desenvolvimento, uma vez que a magnitude da resposta à seleção para extremos de
longevidade depende do tipo de seleção para a velocidade de desenvolvimento previamente
realizada (Da Cunha et al.1995). Entre os genes que apresentaram fixação de diferentes
alelos nestas populações, encontra-se o gene codificador da isocitrato desidrogenase
dependente de NADP (IDH-NADP), que está localizado no terceiro cromossomo (Fox,
1971).
Zou et al. (2000), utilizando D. melanogaster como modelo biológico, verificaram
que os genes envolvidos com a reprodução (família Acp), o metabolismo (genes envolvidos
na glicólise), o turnover de proteínas, a cadeia respiratória (ciclo do ácido tricarboxílico nas
mitocôndrias) e os processos de detoxificação diminuem a sua expressão com o
envelhecimento. Os autores, utilizando o paraquat como um indutor de estresse oxidativo,
verificaram uma diminuição da expressão gênica de aproximadamente 1,8 vezes em genes
envolvidos com o metabolismo dos ácidos graxos (ácido graxo desaturase, ácido graxo
CoA ligase, acetyl-Coa carboxilase), enquanto que os genes envolvidos com as defesas
antioxidantes, como a glutationa S-transferase, o triglicerídeo-lipase e a
hidrooxiacilglutationa hidrolase, aumentaram a expressão na mesma proporção.
Sabe-se que o metabolismo de ácidos graxos é a maior fonte de geração de radicais
livres nas células. Assim foi sugerido que a diminuição da expressão dos genes envolvidos
no metabolismo de ácidos graxos seria um mecanismo celular de defesa ao estresse
oxidativo via diminuição da geração de radicais livres (Zou et al., 2000).
18
A composição e a disponibilidade de alimentos são fatores críticos para a
sobrevivência e a reprodução das diferentes espécies, modulando a sua longevidade e
alterando o comportamento reprodutivo. No caso dos insetos, a quantidade e a qualidade
dos alimentos ingeridos afetam o desenvolvimento tanto na fase imatura como na fase
adulta (Slanki & Scriber, 1985).
Na fase adulta, a quantidade e a composição da dieta ingerida são importantes para
a produção de óvulos, para a habilidade no acasalamento, para a sobrevivência, para a
capacidade de dispersão e para o desenvolvimento de músculo e da cutícula (Dadd, 1985;
Slanki & Scriber, 1985; Zuculoto, 1988).
A maioria dos insetos da família Tetrifidea, como os gêneros Anastrepha, Ceratidis
e Bactrocera, apresentam um hábito alimentar anautógeno, isto é, necessitam
constantemente de água e de carboidratos, mas as proteínas também são necessárias na fase
adulta. Além disto, este grupo de insetos requer ingestão regular de vitaminas, sais minerais
e esterol para a produção normal de óvulos (Webster et al., 1979 e Tzanakakis et al., 1967).
Estas moscas permanecem no modo de espera quando são alimentadas somente com
açúcar, já quando são alimentadas com proteína, mudam para o modo reprodutivo, vivendo
mais do que aquelas que permaneceram no modo de espera.
Assim, o modo de espera para a fase reprodutiva, com um tempo de vida alongado é
observado em diferentes organismos, parece atuar como uma estratégia fisiológica que
possibilita a preservação do organismo frente a situações de escassez de alimento,
assegurando a sobrevivência e a perpetuação da espécie.
Em outros insetos, incluindo a D. melanogaster (mosca-das-frutas), a longevidade
também pode ser aumentada quando a ingestão de proteínas na dieta é adequada
(Tzanakakis et al., 1967; Souza et al., 1978; Jones, 1988; Ferraz, 1994).
Nos insetos os lipídios da dieta são a maior fonte energética (Shapiro, 1988). O
catabolismo e o anabolismo de reservas de lipídios nos insetos têm sido correlacionados,
entre outros fatores, ao estado nutricional do organismo e ao controle da temperatura
corporal (Chapman, 1998). Em geral, muitas espécies de insetos seguem um esquema
19
típico: sob um balanço energético negativo, os insetos mobilizam suas reservas energéticas
e sob um balanço energético positivo, os insetos mantêm seus níveis lipídicos ou acumulam
reservas (Keeley, 1978).
Em Ceratitis capitata, Nestel et al. (2003) verificaram que os animais utilizavam de
forma diferencial os lipídios durante a transição da fase larval à fase adulta. Langley (1970)
observou uma atividade constante da utilização de lipídios totais durante a metamorfose.
Entretanto, Municio et al. (1980) e Pagani et al. (1980) demonstraram uma pequena
diminuição nos lipídios totais durante a fase de pré-pupa e as fases pupais. Os autores
mostraram que esta pequena diminuição durante a primeira metade da metamorfose foi
seguida de uma utilização drástica dos lipídios horas antes da emersão para a fase adulta.
Nestel et al. (2003), em Ceratitis capitata, constataram um aumento significativo
nos lipídios totais 8 horas antes da formação das pupas e 20 horas depois da formação das
pupas; após os lipídios começaram a ser consumidos. Esta diminuição na reserva dos
lipídios totais coincidiu com a degradação do corpo gorduroso, evidenciado por secções
histológicas do tecido pupal. Os níveis dos triglicerídeos diminuíram (55%) durante a
transição da pré-pupa para pupa (0 hora), sugerindo que os triglicerídeos foram utilizados
como substrato energético quando a larva não pode se alimentar.
Os resultados sugerem que os lipídios totais e em especial os triglicerídeos são
armazenados pelos animais durante o desenvolvimento pupal e consumidos na emersão do
imago, nas primeiras atividades de vôo, e na procura pelo alimento nos primeiros quatro
dias da vida do adulto.
Nestel et al. (2004; 2005) mostraram, em C. capitata, que as pupas regulam as
reservas de lipídios para a emersão do adulto, com fontes provenientes da histólise larval ou
da dieta.
Em Anastrepha serpentina, Jacome et al. (1995), analisando as reservas de lipídios
entre o 4º e 6º dias após a emersão do adulto, sugeriram que durante estes dias iniciais, as
reservas de lipídios podem ser usadas como uma fonte energética para o desenvolvimento
dos tecidos reprodutivos e endócrinos e para as atividades do vôo.
20
Alguns estudos metabólicos realizados com moscas-das-frutas mostram que estes
insetos conseguem transformar proteínas e carboidratos em lipídios, os quais são utilizados
na estruturação da membrana celular, como isolante térmico, no fornecimento de fontes de
ácidos graxos essenciais e de esteróis envolvidos na reprodução e na síntese de hormônios
como a ecdisona (Chapman, 1998).
A Drosophila melanogaster é utilizada em muitos estudos genéticos como modelo
experimental; tendo como características: tamanho reduzido, fácil cultivo, pequeno número
de cromossomos, ciclo de vida curto e índice de natalidade elevado. A D. melanogaster é
considerada um excelente modelo biológico pelo fato de que muitos dos mecanismos
genéticos demonstrados no homem foram primeiro descritos neste inseto. Outro fator
importante é que todos os genes desse animal já foram mapeados (Panizzi & Parra, 1991).
Recentemente Wood et al. (2004) demonstraram, em Drosophila melanogaster
mutante da linhagem Cartom-S, que o trans-resveratrol aumentaria a longevidade via
ativação do gene Sir2 responsável pela abertura ou compactação de diferentes genes na
cadeia de DNA. O trans-resveratrol ativaria a expressão gênica de Sir2 que aumentaria a
acetilação de diferentes genes, levando a diminuição da expressão gênica de genes
responsáveis pelo envelhecimento. Estes autores demonstraram ainda que o trans-
resveratrol é capaz de aumentar a longevidade sem afetar a reprodução, o que é altamente
benéfico, pois é sabido que a reprodução é um dos causadores de dano oxidativo,
aumentando desta forma o envelhecimento.
Mesmo havendo grandes diferenças estruturais e fisiológicas entre Drosophila e
mamíferos, resultados obtidos em Drosophila podem contribuir grandemente para nossa
compreensão básica do processo de envelhecimento, como ocorreu no início do século XX
em relação aos princípios básicos da genética (Buck, et al., 1993) .
Por último, a maioria, senão todas as teorias do envelhecimento, têm sido testadas,
confirmadas, rejeitadas ou modificadas a partir de estudos feitos em Drosophila. Além
disso, com exceção das células germinativas, o adulto é composto unicamente por células
pós-mitóticas, o que permite estimar a contribuição de modificações epigenéticas ao
processo de senescência, em particular a detecção de eventos modificadores não
enzimáticos como racemização, desaminação e glicosilação de proteínas. O fato de o
21
indivíduo adulto de Drosophila ser quase inteiramente composto por células pós-mitóticas
tem sido apontado como o principal empecilho para comparações entre este organismo e
mamíferos. Porém, é importante lembrar que muitas células importantes no contexto da
senescência em mamíferos são células de longa vida pós-mitótica, como os neurônios
(Lints, 1998 a;b).
3. OBJETIVOS
O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos do trans-resveratrol, principal
composto bioativo do vinho e do suco de uva, sobre a longevidade e o metabolismo de
glicogênio de Drosophila melanogaster. Para tanto foram objetivos específicos:
3.1 Determinar a longevidade de animais tratados desde a fase larval com diferentes
concentrações de trans-resveratrol (1 µM, 10µM e 20µM) diluído em DMSO numa
concentração de 0,03%.
3.2 Verificar o efeito da concentração de 1 µM de trans-resveratrol sobre a concentração
de glicogênio, a atividade da enzima glicogênio fosforilase na sua forma total e ativa e a
expressão gênica da enzima glicogênio fosforilase (na forma total) em diferentes
momentos da vida adulta.
22
Artigo 1
EFEITO DO TRANS-RESVERATROL SOBRE A LONGEVIDADE DE Drosophila
melanogaster
RESUMO
O trans-resveratrol é uma fitoalexina encontrada em muitas espécies de plantas. Em uvas é
responsável pela proteção natural contra doenças, e sua concentração depende da origem
geográfica, da variedade, dos métodos de fabricação do vinho; sendo considerado um
geroprotetor. O objetivo do presente trabalho foi verificar o efeito do trans-resveratrol na
longevidade de Drosophila melanogaster. Espécimes de D. melanogaster com idade de 10
dias foram colocadas em vidros contendo meio de cultura padrão acrescido de água ou
dimetilsulfóxido (DMSO) 0,03%, ou trans-resveratrol nas concentrações de 1, 10 ou 20μM
para ovoposição durante 24 horas, os ovos foram mantidos no tratamento até a eclosão do
adulto. Durante a fase adulta, os animais continuaram a receber os seus respectivos
tratamentos. Nas fêmeas verificou-se um aumento de 127% na longevidade quando tratadas
com trans-resveratrol 1μM e um acréscimo de 72% quando tratadas com DMSO em relação
ao grupo controle. Já nos machos observou-se um acréscimo de 50% na longevidade
quando tratadas com trans-resveratrol 1μM e um aumento de 25% quando tratados com
DMSO 0,03% em relação ao grupo controle. Em ambos sexos tratados com Trans-
resveratrol 10 e 20μM não houve aumento significativo da longevidade. Com base nos
resultados podemos sugerir que o trans-resveratrol como outros antioxidantes descritos na
literatura tem seus efeitos benéficos na menor dose administrada, podendo nas doses mais
elevadas estar atuando como um pró-oxidante.
PALAVRAS-CHAVES: Trans-resveratrol, Longevidade, Drosophila
melanogaster.
23
INTRODUÇÃO
Os seres vivos são regidos por um determinismo biológico: nascer, amadurecer,
reproduzir, envelhecer e morrer. O tempo e a forma que se processam cada uma destas
fases depende de cada indivíduo, da programação genética da espécie e de fatores
ambientais (Futuyma, 1992). Sendo assim, os organismos sofrem uma constante influência
de fatores bióticos e abióticos durante sua vida; é essa relação entre seres vivos e ambiente,
que conduz a evolução das espécies e o uso de diferentes recursos ambientais (Panizzi &
Parra, 1991).
As teorias estocásticas definem o envelhecimento como sendo causa de eventos ao
acaso, levando ao acúmulo de danos com deterioração orgânica; não existiria um
mecanismo pré-determinado. O estresse oxidativo desencadeado pelos radicais livres
(espécies reativas de oxigênio (EROs), produzidos durante a respiração aeróbica e por
outras vias, seria o principal fator desencadeante do envelhecimento (Harman, 1956).
Fatores genéticos também exercem grande influência sobre a longevidade; a teoria
das proteínas ou metabólica postula que mamíferos com estrutura maior apresentam uma
longevidade maior do que espécies de menor tamanho, sendo a atividade metabólica
inversamente proporcional ao peso corporal. Assim, a associação entre a longevidade e o
metabolismo preconiza uma relação causal, pois estudos demonstram que em alguns
organismos, alterações metabólicas induzidas por fatores ambientais (temperatura/dieta)
poderiam produzir mudanças na longevidade (Lints, 1989).
As defesas antioxidantes contra as EROs produzidas durante a respiração celular
podem ter origem endógena (enzimática ou não enzimática) ou exógena, tais como as
vitaminas, os carotenóides, os flavonóides, entre outras (Harman, 1994). O aumento do
consumo dietético de substâncias antioxidantes ajudaria na manutenção de um adequado
balanço antioxidante, que é definido como o balanço entre substâncias pró-oxidantes e
antioxidantes no organismo (Halliwell, 1995). Alguns estudos epidemiológicos sustentam
os efeitos protetores da dieta rica em antioxidantes, pois o aumento do consumo de frutas e
de vegetais está diretamente relacionado com a redução do desenvolvimento de doenças
cardiovasculares e certos tipos de câncer (Kohlmeir et al., 1995; Steinmetz & Potter, 1996;
Hininger et al., 1997; Ness & Powles, 1997).
24
Estudos indicam que a maior fonte dietética responsável pelos efeitos protetores
antioxidantes são os compostos polifenólicos (Hertog, 1996; Hertog et al., 1994, 1995,
1997), sendo o trans-resveratrol, que é encontrado no vinho e no suco de uva, identificado
como principal composto bioativo. Zini et al. (1999) verificaram que o trans-resveratrol
atua inibindo a cadeia respiratória, opondo-se a produção de EROs e como scavenger de
radicais livres.
O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos da administração de diferentes
concentrações de trans-resveratrol sobre a longevidade de Drosophila melanogaster. As
moscas foram tratadas desde a fase larval até a morte com trans-resveratrol.
MATERIAL E MÉTODOS
ANIMAIS E TRATAMENTOS
Foram utilizadas populações de Drosophila melanogaster, de linhagem Oregon-R,
mantidas em laboratório em vidros de cultura, a uma temperatura de 25±1°C, com umidade
relativa em torno de 70% e com luminosidade constante.
Espécimes de D. melanogaster com idade de 10 dias (pais), cultivadas em meio de
cultura padrão (10% Farinha de centeio, 5% Açúcar mascavo, 1% de Nipagin (fungicida) e
1% de Agar-Agar conforme Oliveira & Cordeiro, 1981), foram colocadas em vidros
contendo: 1)Grupo Controle: meio de cultura padrão acrescido de água, 2)Grupo DMSO:
meio de cultura padrão acrescido com dimetilsulfóxido (DMSO - Merck) na concentração
de 0,03%, ou 3) Grupo Trans-resveratrol (Sigma): meio de cultura padrão acrescido com
trans-resveratrol (diluído em DMSO 0,03%) nas concentrações de 1, 10 ou 20μM para
ovoposição durante 24 horas (over night), após os pais eram retirados e seus ovos mantidos
no tratamento até a eclosão do adulto. Durante a fase adulta os animais continuaram a
receber os seus respectivos tratamentos, sendo transferidos duas vezes por semana para
renovar o meio de cultura e seu tratamento, até sua morte.
Um grande número de trabalhos na literatura tem descrito a atividade do DMSO
como promotor de penetração. Os estudos mostram que este solvente é eficaz tanto para
promover a penetração de permeante hidrofílicos como lipofílicos (Williams e Barry,
2004). O DMSO como outros solventes orgânicos tem atividade antioxidante que pode
25
tanto ser benéfica, quando utilizado em baixas concentrações, como causar danos que vão
da toxicidade até a morte quando utilizados em concentrações elevadas. Assim um grupo
controle com DMSO na concentração de 0,03% fez-se necessário. Cabe ressaltar que na
literatura consultada é o DMSO o solvente comumente utilizado para diluir o trans-
resveratrol. Foi utilizada a menor concentração (0,03%) de DMSO citada na literatura,
tendo sido encontrados trabalhos que utilizam até 10%.
DETERMINAÇÃO DA LONGEVIDADE
A avaliação da Longevidade foi feita pelo cálculo semanal da sobrevivência,
dividindo-se o número de sobreviventes por intervalo de idade pelo tamanho inicial da
coorte. Cabe ressaltar que foram realizadas 2 coortes para avaliação da longevidade.
Através deste cálculo, foi construída uma tábua de vida a qual nos forneceu informações
sobre a expectativa de vida destes indivíduos.
ANÁLISE ESTATÍSTICA
Para a análise das curvas de longevidade foi utilizado o teste de Kaplan-Meier. Foi
adotado o nível de significância de ρ≤0,05 e, as análises estatísticas foram realizadas com o
programa Statistical Package for the Social Science Versão 11.5 (SPSS) for Windows.
26
Figura 1. Longevidade de fêmeas tratadas com Trans-resveratrol 1, 10 ou 20μM, DMSO
0,03% e Controle. No gráfico A os animais foram agrupados em função dos picos de
mortalidade. O gráfico B mostra a curva de expectativa de vida dos animais submetidos aos
diferentes tratamentos, * representa diferenças significativas para um p<0,05.
B
B
05
10152025303540455055606570
Controle DMSO Resv. 1uM Resv. 10uM Resv. 20uM
Tratamento
perc
enta
gem
(%)
0 a 7 dias 8 a 15 dias 19 a 22 dias26 a 29 dias33 a 36 dias40 a 46 dias48 a 54 dias*
A
Expectativa de Vida
Cases weighted by N_MOSCAS
Tempo de vida(dias)
605040302010 0
Cum
Sur
viva
l
1,2
1,0
,8
,6
,4
,2
0,0
-,2
Tratamento
Trans-Resv. 20uM
Trans-Resv.10uM
Trans-Resv.1uM
DMSO 0,03%
Controle
B
27
Figura 2: Longevidade de machos tratados com Trans-resveratrol 1, 10 ou 20μM,
DMSO 0,03% e Controle. No gráfico A os animais foram agrupados em função dos picos
de mortalidade encontrados. O gráfico B mostra a curva de expectativa de vida dos animais
submetidos aos diferentes tratamentos, * representa diferenças significativas para um
p<0,05.
B
0 5
10 15 20 25 30 35 40 45 50
Controle DMSO Resv.1 Resv.10 Resv.20
Tratamentos
perc
enta
gem
(%)
0 a 7 dias8 a 15 dias19 a 22 dias26 a 29 dias33 a 36 dias40 a 46 dias48 a 54 dias
A
**
Expectativa de Vida
Cases weighted by N_MOSCAS
Tempo de vida(dias)
6050403020100
Cum
Sur
viva
l
1,2
1,0
,8
,6
,4
,2
0,0
-,2
Tratamento
Trans-Resv.20uM Trans-Resv.10uM Trans-Resv.1uM DMSO 0,03%
Controle
B
28
Tratamento Machos Fêmeas Controle 36 dias a 22 dias a
DMSO 0,03% 43 dias b 29 dias a Trans-resveratrol 1μM 54 dias b 50 dias b
Trans-resveratrol 10μM 36 dias a 26 dias a Trans-resveratrol 20μM 40 dias a 29 dias a
Tabela 1: Longevidade máxima de machos e fêmeas dos diferentes grupos:
Controle, DMSO 0,03% e tratados com Trans-resveratrol 1, 10 ou 20μM. Letras diferentes
representam diferenças significativas para um p<0,05.
RESULTADOS
Na curva de longevidade de fêmeas (Fig. 1A) constata-se um perfil diferenciado de
sobrevivência cumulativa quando compara-se o grupo controle com os grupos tratados com
trans-resveratrol nas concentrações de 1, 10 e 20μM e o grupo tratado com DMSO 0,03%.
Também a comparação entre o grupo DMSO 0,03% com os grupos tratados com trans-
resveratrol mostrou diferença significativa (P<0,05).
O grupo controle apresentou uma longevidade máxima de 22 dias, o grupo DMSO
0,03% de 29 dias e o grupo trans-resveratrol tratado com a concentração de 1μM
sobreviveu até os 50 dias de vida (Tabela 1).
Os grupos tratados com trans-resveratrol nas concentrações de 10 e 20μM
sobreviveram até os 26 dias e 29 dias, respectivamente (Tabela 1). Estes dados mostram o
trans-resveratrol na concentração de 1μM consegue aumentar significativamente (P<0,05) a
longevidade máxima em fêmeas, quando comparada àquela observada nos grupos controle
e DMSO 0,03% (Fig. 1B).
Em fêmeas o aumento de expectativa de vida máxima de 22 dias no grupo controle
para 50 dias no grupo tratado com trans-resveratrol 1μM, representa um acréscimo de
127% na longevidade destes animais. A comparação entre a sobrevivência do grupo de
fêmeas tratadas com DMSO 0,03% (29 dias) com o grupo mantido com Trans-resveratrol
1μM (50 dias) demonstra um acréscimo de 72% na longevidade destes animais (Fig. 1A e
Tabela 1).
A figura 1B mostra no grupo de fêmeas controle um do pico de mortalidade aos 15
dias e no grupo DMSO aos 8 dias de vida. Nos grupos tratados com Trans-resveratrol em
29
todas as concentrações verifica-se um deslocamento do pico de mortalidade das fêmeas
para a direita, demonstrando um aumento da expectativa de vida (Fig. 1B).
Na curva de longevidade de machos (Fig. 1B) constata-se um perfil diferenciado
(P<0,05) de sobrevivência cumulativa quando compara-se o grupo controle com os grupos
tratados com trans-resveratrol nas concentrações de 1 e 20μM. A comparação entre o grupo
DMSO 0,03% e os grupos tratados com Trans-resveratrol nas concentrações de 1, 10 e
20μM também mostra diferença significativa (P<0.05). O grupo controle apresentou uma
longevidade máxima de 36 dias, o grupo DMSO 0,03% de 43 dias e o grupo trans-
resveratrol 1μM de 54 dias de vida. Os grupos tratados com Trans-resveratrol nas
concentrações de 10 e 20μM sobreviveram até os 36 e 40 dias, respectivamente.
Estes dados mostram nos machos o trans-resveratrol na concentração de 1μM
conseguiu aumentar a longevidade máxima significativamente (P<0,05), quando
comparada ao grupo controle e ao grupo DMSO 0,03% (Fig. 2 e Tabela 1).
Este aumento de expectativa máxima de 36 dias dos machos do grupo controle para
54 dias dos machos do grupo tratado com trans-resveratrol na concentração de 1μM
representa um acréscimo de 50% na longevidade dos animais e quando se compara os 43
dias de sobrevivência do grupo DMSO com os 50 dias de sobrevivência do grupo trans-
resveratrol 1μM encontra-se um acréscimo de 25% na longevidade destes animais.
Na figura 2B mostra que o pico de expectativa de vida dos machos do grupo
controle ocorre aos 15 dias de vida, enquanto que no grupo DMSO 0,03% apresenta-se aos
8 dias de vida. Contudo, nos grupos tratados com Trans-resveratrol em todas as
concentrações verifica-se se um deslocamento do pico de mortalidade para a direita,
demonstrando um aumento da expectativa de vida como observado nas fêmeas.
DISCUSSÃO
O presente trabalho demonstrou que o trans-resveratrol na dose de 1μM é capaz de
aumentar significativamente a longevidade de machos e fêmeas de D. melanogaster
tratados a partir das primeiras fases de desenvolvimento ontogenético.
Trabalho anterior realizado em Drosophila melanogaster tratadas após a eclosão da
idade adulta com Trans-resveratrol na concentração de 1μM diluído em DMSO 3%, a
longevidade máxima do grupo controle foi de 34 dias e aquela dos grupos DMSO 3% e
30
trans-resveratrol 1μM de 33 dias, demonstrando que em fêmeas o trans-resveratrol não
consegue aumentar a expectativa máxima de vida quando o tratamento inicia somente após
a eclosão da idade adulta (Dutra, 2004). Contudo, quando as fêmeas de D. melanogaster
foram tratados desde as fases larvais até a fase adulta (mesmo protocolo utilizado no
presente trabalho), Dutra (2004) encontrou um perfil diferenciado: o grupo controle
apresentou uma longevidade máxima de 34 dias, o grupo DMSO 3% de 35 dias e o grupo
trans-resveratrol 1μM de 43 dias. Portanto, em fêmeas o tratamento com trans-resveratrol
1μM potencializa a longevidade em 26% quando comparada aquela do grupo controle
apenas quando os animais são tratados desde as fases iniciais de seu desenvolvimento.
Talvez este fato possa ser explicado por ser a fase larval o período em que os
animais podem sofrer uma reprogramação genética, podendo alterar o tempo de vida que
está programado geneticamente para a espécie em questão, sendo esta reprogramação
refletida na vida adulta dos animais. Cabe salientar que após a eclosão do imago, isto é
durante a vida adulta a D. melanogaster caracteriza-se por ser um animal pós-mitótico (Da
Cunha, 2000).
Neste trabalho a menor dose (1μM) de trans-resveratrol utilizada foi a mais efetiva
em aumentar a longevidade máxima tanto em fêmeas como em machos. Nas concentrações
mais elevadas de trans-resveratrol (10 e 20μM) a longevidade máxima tanto de machos
como de fêmeas foi inferior aquela verificada no grupo DMSO 0,03%. Estes resultados são
concordantes com os dados da literatura que demonstraram, em diferentes modelos
animais, que concentrações elevada de diferentes substâncias antioxidantes não conferem
aumento de longevidade aos organismos, apesar de seus efeitos sobre diferentes rotas
metabólicas e ativação de genes envolvidos em mecanismos de reparo de dano celular
(Miquel et al., 1982; Driver & Georgeou, 2003).
Valenzano et al. (2006) investigaram o efeito do trans-resveratrol sobre a
longevidade de peixes da espécie Nothobranchius furzeri, obtendo resultados semelhantes
ao presente estudo, onde os animais tratados em sua dieta com uma concentração de 0,5μM
apresentaram uma longevidade máxima maior (21 semanas) que os animais que receberam
uma dosagem de 2,5μM (18 semanas).
Segundo a literatura existem poucos trabalhos sobre o efeito de frutas e compostos
antioxidantes sobre a longevidade e o envelhecimento de D. melanogaster. Um destes
31
estudos envolveu a análise da influência da vitamina E no tempo de vida deste modelo
experimental. O efeito da vitamina E sobre o aumento da expectativa de vida tem sido
relatado em estudos de Miquel et al. (1982) e de Driver & Georgeou (2003). Estes últimos
autores encontraram efeitos variáveis da vitamina E sobre a longevidade de D.
melanogaster, pois na concentração de 20 μg/ml o tempo de vida das moscas aumentou em
cerca de 16%. Entretanto, doses inferiores ou superiores não apresentaram efeitos
significativos sobre o tempo de vida dessa mosca. Driver & Georgeou (2003) sugerem que
a vitamina E determina ações antagonistas conforme a concentração utilizada, assim o
balanço entre os efeitos tóxicos e os benéficos determinaria o seu efeito sobre o tempo de
vida da mosca.
A teoria do efeito da formação de radicais livres sobre o envelhecimento tem sido
amplamente testada e confirmada por dados experimentais (Miquel et al., 1982; Driver &
Georgeou, 2003). Contudo, a concentração de antioxidante utilizada é determinante para o
seu efeito sobre a longevidade do animal. Em doses elevadas substâncias antioxidantes
teriam um efeito contrário, sendo pró-oxidantes (produção de radicais livres desequilibrada
à produção e ou aporte de defesas antioxidantes) (Miquel et al., 1982; Driver & Georgeou,
2003).
Resultado semelhante ao verificado neste trabalho foi constatado por Carvalho et al.
(2004). Os autores trataram D. melanogaster com um meio de cultivo contendo 10% de
maçã e observaram um aumento na longevidade destes animais, porém quando foi
adicionado 20% de maçã no meio de cultivo os animais apresentaram uma longevidade
semelhante àquela das moscas controle. Segundo os autores, a dose de 20% foi
possivelmente uma dose excessiva de compostos bioativos para os animais que talvez
tenham atuado como pró-oxidantes.
Recentemente Howitz (2003) em S. cerevisiae e Wood et al. (2004) em D.
melanogaster da linhagem Cartom-S demonstraram que o trans-resveratrol aumenta a
longevidade via da ativação do gene Sir2, que é o responsável pela compactação de
diferentes genes na cadeia de DNA. O trans-resveratrol ativaria a expressão gênica de Sir2
aumentando a acetilação de diferentes genes incrementando a compactação do DNA e
levando a diminuição da expressão gênica de genes responsáveis pelo envelhecimento. Os
32
autores, também, demonstraram que o trans-resveratrol é capaz de aumentar a longevidade
sem afetar a reprodução, o que é altamente benéfico, pois se acredita que a reprodução é um
dos causadores de dano oxidativo, aumentando conseqüentemente o envelhecimento. A
concentração de trans-resveratrol utilizado em S. cerevisiae foi à mesma utilizada neste
trabalho, contudo, a dose utilizada por Wood et al. (2004) em D. melanogaster foi 10 vezes
superior à administrada neste trabalho. Estudos futuros sobre expressão gênica de SIR2
serão necessários para uma melhor compreensão dos resultados obtidos neste trabalho.
A utilização de D. melanogaster como modelos experimentais para o estudo dos
processos de envelhecimento pode apresentar algumas limitações. As células somáticas
desta mosca quando adulta são pós-mitoticas, ou seja, não realizam o processo de divisão, o
que em principio é tido como uma limitação, pois as células de mamíferos realizam o
processo de divisão e em conseqüência o processo de turnover (o que não ocorre em
neurônios). Em contrapartida a D. melanogaster permite estimar a contribuição de
modificações epigenéticas ao processo de senescência, particularmente a detecção de
eventos modificadores não enzimáticos como racemização, desaminação e glicosilação de
proteínas, o que pode esclarecer vários aspectos antes de começar uma investigação do
mesmo processo em vertebrados (Lee et al., 2001).
Os resultados deste trabalho demonstram que o tratamento com trans-resveratrol
1μM aumentou significativamente a longevidade de fêmeas e de machos, sugerindo que o
tratamento desde as fases primordias do desenvolvimento possa causar uma reprogramação
genética. Verificou-se também que o tratamento com DMSO 0,03% aumentou a
longevidade somente em machos, porém antecipou o pico de mortalidade em ambos os
sexos.
Concluindo, o tratamento com trans-resveratrol aumentou longevidade do modelo
experimental investigado, Drosophila melanogaster. Muitos estudos têm demonstrado que
o aumento do dano oxidativo influencia a longevidade dos organismos e que a composição
da dieta com a presença de fatores antioxidantes, como, por exemplo, o trans-resveratrol,
minimizaria os efeitos deletérios do dano oxidativo.
33
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36
Artigo 2
EFEITO DO TRANS-RESVERATROL SOBRE O METABOLISMO DE
GLICOGÊNIO EM Drosophila melanogaster
Resumo
O trans-resveratrol é uma fitoalexina natural encontrada em uvas, amoras, amendoim e
muitas espécies de plantas, a qual é responsável pela proteção natural da uva contra
doenças, onde sua concentração depende da origem geográfica, da variedade, dos métodos
de fabricação do vinho. O objetivo do presente trabalho foi verificar o efeito do trans-
resveratrol no metabolismo de carboidratos (glicogênio e atividade da enzima Glicogênio
Fosforilase na sua forma ativa e total) de Drosophila melanogaster em diferentes idades (0,
7, 14, 18 e 21 dias). Espécimes de D. melanogaster foram colocadas em meio de cultura
padrão adicionado de água ou dimetilsufóxido 0,03% (DMSO) ou ainda, trans-resveratrol
na concentração de 1μM dissolvido em DMSO (0,03%) para ovoposição; seus ovos foram
mantidos até a eclosão, durante a fase adulta os animais continuaram a receber os seus
respectivos tratamentos. Os resultados indicam que tanto o tratamento com DMSO como
com o trans-resveratrol modularam o metabolismo de carboidratos em fêmeas e em machos
de forma diferenciada, o grupo do trans-resveratrol apresentou em ambos os sexos uma
maior atividade enzimática no último período estudado; contudo, o trans-resveratrol não foi
capaz de alterar a expressão gênica da enzima pesquisada (GFT), estes resultados podem
sugerir que o trans-resveratrol, molécula que foi capaz de prolongar a vida dos animais
utilizados neste estudo, esteja produzindo efeitos modulatórios através de seus metabólitos
que atuam em cascatas de sinalizadores intracelulares, como por exemplo a desfosforilação
da Akt, enzima diretamente ligada com o metabolismo de carboidratos através da
glicogênio sintase, bem como possa modular a expressão de enzimas relacionadas a
diferentes processos celulares. Esses efeitos metabólicos podem também ser responsáveis
pelo aumento no período de vida.
PALAVRAS-CHAVES: Trans-resveratrol, DMSO, Drosophila melanogaster,
Metabolismo de Glicogênio, Glicogênio Fosforilase
37
INTRODUÇÃO
O trans-resveratrol foi primeiramente detectado em uvas (Vinis vinifera) por
Langcake & Pryce em 1976. Os autores verificaram que a produção deste composto pela
planta deve-se a um mecanismo de proteção contra o ataque de fungos (principalmente
Botritis cinerea) ou devido à exposição à luz ultravioleta. Posteriormente, Siemann &
Creasy (1992) detectaram a presença do trans-resveratrol no vinho, sugerindo que essa
substância seria o composto biologicamente ativo do vinho tinto. A partir de então
começaram os estudos científicos sobre os efeitos biológicos do trans-resveratrol.
O trans-resveratrol age sobre os sistemas biológicos, já foi determinado que este
anti-oxidanteo atua na inibição da peroxidação de lipídios (LDL, membranas), como
quelante de cobre, como antioxidante bloqueador das reações com radicais livres, no
aumento da síntese de eicosanóides, na inibição da agregação plaquetária, como potente
antiinflamatório, como vasorelaxante, na modulação do metabolismo lipídico, na inibição
da angiogênese, como anticancerígena, na inibição da atividade da ciclooxigenase (Ji ll,
2002). Também possui atividade estrogênica (Ji ll, 2002).
Zou et al. (2000), utilizando D. melanogaster como modelo biológico, verificaram
que os genes envolvidos com a reprodução (família Acp), o metabolismo (genes envolvidos
na glicólise), o turnover de proteínas, a cadeia respiratória (ciclo do ácido tricarboxílico nas
mitocôndrias) e com os processos de detoxificação diminuem a sua expressão com o
envelhecimento.
Em mamíferos, Lee et al. (1999), examinando eventos moleculares associados ao
envelhecimento, analisaram a resposta transcricional de 6347 genes do músculo
gastrocnêmio de camundongos. Estes autores verificaram que os efeitos do envelhecimento
estão associados a alterações nos níveis de expressão de mRNA, tendo como reflexo
mudanças marcantes na expressão gênica e na estabilidade do mRNA.
Hoje existem dezenas de mutações que sabidamente têm a capacidade de aumentar o
período de vida em numerosos modelos biológicos (Bitterman et al., 2003). Muitos dos
genes envolvidos com a longevidade têm ação sobre o metabolismo intermediário e a
superexpressão ou mutação desses genes leva ao aumento da expectativa de vida
(Bitterman et al., 2003). Dentre estes genes muitos estão diretamente envolvidos com a via
de sinalização do metabolismo da glicose (CDC25, CYR1, GPR1, GPA2, RAS1, RAS2,
38
TPK1), com a biossíntese de NAD (NPT1, NMA1/2, PNC1, SIR2) e com a defesa
antioxidante (SOD1/ SOD2 – citosólica, superóxido desmutase mitocondrial, UTH1- gene
responsivo ao estresse oxidativo, mas ainda com função desconhecida) (Bitterman et al.,
2003).
Muitas mutações gênicas que levam ao aumento da expectativa de vida também
conferem resistência ao estresse oxidativo (Johnson et al., 2002). Estes dados fornecem
apoio para a teoria de que os radicais livres (ROS) levam ao envelhecimento, pois quando
acumulados ao longo da vida provocam danos oxidativos às macromoléculas (incluindo
ácidos nucléicos, proteínas, lipídios e carboidratos) que levariam ao processo de
envelhecimento e de morte (Harman, 1956; Beckman & Ames, 1998).
Beckman & Ames (1998) demonstraram que houve uma acentuada diminuição na
expressão e na atividade de proteínas regulatórias do metabolismo intermediário durante o
processo de envelhecimento. Genes associados com a bioenergética, com o turnover
mitocondrial (adenosina 5’-triphosphate sintase A cadeia e o NADP transidrogenase), com
a gênese mitocondrial, com a manutenção do DNA mitocondrial, têm sua expressão
diminuída em cerca de duas vezes com o envelhecimento (Beckman & Ames, 1998).
Os genes envolvidos na via glicolítica e na via gliconeogênica (frutose-bifosfato
aldolase e glicose-6-fosfato isomerase), no metabolismo do glicogênio, no shunt do
glicerofosfato, no metabolismo de lipídios (esqualeno-sintase e estearoi-coenzima A
desaturase) e no metabolismo de proteínas (EF-1-gama, 20S subunidade proteasoma, 26S
componente proteasome TBP1, ubiquitina-tiolesterase, Unp ubiquitina-protease específica)
também têm sua expressão diminuída com o envelhecimento (Beckman & Ames, 1998).
Tomalsky et al. (2001) verificaram em insetos holometabolos que o glicogênio
serve como reserva de glicose para a utilização em diferentes pontos do ciclo de vida. Nos
insetos, o glicogênio é mais abundante no corpo gorduroso, intestino e nos músculos das
asas, embora também esteja depositado em outros tecidos com exceção da hemolinfa, onde
os carboidratos estão representados pela trealose.
Estudo feito com populações de D. melanogaster longevas submetidas a baixas
temperaturas mostrou que estes animais possuem uma maior reserva de glicogênio o que
39
está associada à produção de glicerol que auxilia a mosca a resistir às baixas temperaturas
(Foley & Luckinbill, 2001). Por tal motivo, além do possível papel do glicogênio na
atividade muscular relacionada ao vôo, à cópula e a ovoposição, a maior concentração
acumulada deste polissacarídeo poderia auxiliar as moscas na sobrevivência aos ambientes
hostis (Foley & Luckinbill, 2001).
Dutra et al. (2004) demonstrou os efeitos do trans-resveratrol sobre a modulação do
metabolismo intermediário, do ciclo de vida e na lipoperoxidação em machos e fêmeas de
D. melanogaster. Sobre o metabolismo de carboidratos o trans-resveratrol, administrado a
partir do 1o dia do ciclo de vida adulta, foi capaz de alterar o perfil metabólico em machos e
fêmeas. Fêmeas tratadas com 1 μM de trans-resveratrol diminuíram em 2,7 vezes os
estoques de glicogênio aos 21 dias de vida, bem como as reservas protéicas (três vezes
menor), contudo, aumentaram os níveis de lipídios totais e triacilgliceróis (Dutra et al.,
2004). Os autores sugerem que a quebra e/ou diminuição na síntese do glicogênio desvie
carbonos para as rotas metabólicas envolvidas na síntese de lipídios, pois o tratamento com
trans-resveratrol potencializou o armazenamento das reservas lipídicas, chegando a valores
200% mais elevados aos 21 dias de vida. O trans-resveratrol também alterou a fecundidade
das fêmeas, reduzindo o índice de fertilidade. Este dado sugere que a manutenção das
reservas de lipídios ocorre pelo menor gasto energético com a manutenção da reprodução,
já que os lipídios são a principal fonte de energia utilizada no período reprodutivo (Dutra et
al., 2004).
A lipoperoxidação é aproximadamente 100 vezes maior nos machos de D.
melanogaster do que nas fêmeas. Nas fêmeas, o trans-resveratrol administrado desde o
primeiro dia de vida adulta é capaz de reduzir a lipoperoxidação aos 7 e 21 dias do ciclo de
vida, chegando a valores semelhantes àqueles verificados no primeiro dia de vida adulta. Já
nos machos o trans-resveratrol é capaz reduzir o dano oxidativo aos 14 e 21 dias de vida
adulta, a um valor duas vezes mais baixo que o inicial (Dutra et al., 2004).
Em alguns insetos a glicogênio fosforilase tem sido isolada e purificada em
diferentes tecidos, tendo sido constatada duas formas inconversíveis: a forma fosforilada a,
cuja atividade é independente de 5’-AMP, e a forma desfosforilada b, que é ativa somente
na presença de níveis elevados de 5’-AMP (Steele, 1982; Meyer-Fernandes et al., 2000).
40
Geralmente as fosforilases dos insetos e dos vertebrados apresentam propriedades similares
(Childress & Sacktor, 1970; Applebaum & Schlesinger, 1973; Dombradi et al., 1985;
Morishima & Sakurai, 1985; Vaandrager et al., 1986; Van Marrewijk et al., 1988; Ga¨de,
1991; Burkhardt & Wegener, 1994; Arrese et al., 1995). Em Manduca sexta, a fosforilase b
tem sido purificada do músculo da asa do adulto (Burkhardt & Wegener, 1994) e do corpo
gorduroso da larva (Arrese et al., 1995).
O presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito do Trans-resveratrol, na
concentração de 1μM, sobre os níveis de glicogênio, a atividade e a expressão gênica da
enzima glicogênio fosforilase no ciclo de vida adulta de Drosophila melanogaster.
MATERIAL E MÉTODOS
ANIMAIS E TRATAMENTOS
Foram utilizadas populações de Drosophila melanogaster, de linhagem Oregon-R,
mantidas em laboratório, em vidros de cultura, a uma temperatura de 25±1°C, com
umidade relativa de 70% e com luminosidade constante (24 horas de luz). Espécimes de D.
melanogaster foram cultivadas em meio de cultura padrão, o qual contém 10% farinha de
centeio, 5% açúcar mascavo, 1% de Nipagin (fungicida) e 1% de agar-agar, conforme
descrito por Oliveira & Cordeiro (1981).
Os animais foram colocados em vidros contendo meio de cultura padrão com água
(grupo Controle), ou com dimetilsufóxido (DMSO - Merck) na concentração de 0,03%, ou
com trans-resveratrol (Sigma) (1μM) diluído em DMSO (0,03%) para “ovoposição”
durante 24 horas (overnight). Após os indivíduos eram retirados e seus ovos mantidos até a
eclosão do adulto. Durante a fase adulta os animais continuaram a receber os seus
respectivos tratamentos, sendo transferidos duas vezes por semana para novos vidros de
cultura a fim de renovar o meio e o tratamento até sua morte. Cabe ressaltar que foram
realizadas 5 coortes para avaliação do metabolismo. Os animais foram coletados nas idades
de 0, ou seja, menos de um dia após a emersão em adulto, 7, 14 e 21 dias após a emersão do
imago (vida adulta), para as análises bioquímicas.
41
Antes do início das dosagens bioquímicas, os animais foram crioanestesiados e
separados por sexo. Os animais foram utilizados sempre no mesmo horário e em seguida
congelados, ficando em freezer (-80oC) até serem analisados.
Um grande número de trabalhos na literatura tem descrito a atividade do DMSO
como promotor de penetração. Os estudos mostram que este solvente é eficaz tanto para
promover a penetração de permeante hidrofílicos como lipofílicos (Williams e Barry,
2004). O DMSO, como outros solventes orgânicos, tem atividade antioxidante que pode
tanto ser benéfica, quando utilizado em baixas concentrações, como causar danos que vão
da toxicidade até a morte quando utilizados em concentrações elevadas. Assim um grupo
controle com DMSO na concentração de 0,03% fez-se necessário. Cabe ressaltar que na
literatura consultada é o DMSO o solvente comumente utilizado para diluir o trans-
resveratrol. Foi utilizada a menor concentração (0,03%) de DMSO citada na literatura,
tendo sido encontrados trabalhos que utilizam até 10%.
DETERMINAÇÕES BIOQUÍMICAS
1. Glicogênio
O glicogênio foi extraído de uma amostra de 20 animais e determinado em
quintuplicata segundo o método de Van Handel (1965), sendo o glicogênio quantificado
como glicose (método da glicose oxidase), após hidrólise ácida (HCl) e neutralização
(Na2CO3) (Geary et al.,1981). A glicose foi quantificada utilizando-se o Kit de Glicose
Oxidase (Labest). Os resultados são expressos em mg/g de animais.
2. Proteína
A concentração de proteínas totais foi determinada em quintuplicata pelo método de
Lowry et al. (1951) utilizando-se a albumina bovina como padrão (Sigma). Os resultados
são expressos em mg/ml de homogeneizado.
3. Glicogênio Fosforilase
A atividade Glicogênio Fosforilase foi medida in vitro no sentido da síntese de
glicogênio na presença de altas concentrações de glicose-1-fosfato. O Pi quantificado foi
liberado da glicose-1-fosfato quando da sua ligação à molécula de glicogênio ou de UDPG.
42
A atividade da enzima glicogênio fosforilase foi medida em amostra de 10 animais em
quintuplicata, pelo método de Scapin & Di Giuseppe (1993) modificado por Oliveira et al.
(2001). Para a determinação da atividade da enzima glicogênio fosforilase total (GFT), a
mistura para ensaio continha NaF 100mM, EDTA 5mM, citrato de sódio 20mM, AMP
2mM, tendo o meio final pH 6,5. Para medida da atividade da enzima glicogênio fosforilase
a (GFA) utilizou o meio descrito acima, porém adicionado de cafeína 0,5mM. Do
homogeneizado centrifugado (800g) retirou-se 50μl e incubou-se a 30°C por 30 minutos
com agitação constante em 100μl da mistura de reação para GFT ou GFA. A reação foi
iniciada pela adição de glicose-1-fosfato 50mM e interrompida pela adição de 200μl de
TCA 10% gelado. A atividade é expressa em nmoles de Pi liberado da glicose-1-fosfato
.mg-1proteína.min-1
4. Expressão Gênica
O RNA total foi extraído segundo método Chomczynski e Sacchi (1987), usando
para extração guanidina tiocianato fenol clorofórmio.
Foram feitas as avaliações dos níveis de mRNA da enzima Glicogênio Fosforilase
na forma total (GFT). Uma quantidade de 5μg de mRNA total, foram transcritos
reversamente com a utilização do kit para a síntese de cDNA SuperScriptTM First-Strand
Synthesis System for RT-PCR (Invitrogen, Life Technologies, Carlsbad, California, USA).
Na reação de PCR foi utilizado 1μl de cDNA para um volume final de 50 μl usando o kit
PCR supermix (Invitrogen, Life Technologies, Carlsbad, California, USA). Um par de
oligonucleotídeos específicos, desenhados a partir da seqüência do cDNA da glicogênio
fosforilase de Drosophila melanogaster (NM164453) (3’-
ACCTGCACTACACCCTGGTC-5’ / 5’-TGAGCTGGAGTCCTCATCCT-3’) produziu
um fragmento com um tamanho de 186 pb. Um par de oligonucleotídeos do 28S de
Drosophila melanogaster (AF191295) (3’-GCGAAAAGAAAACAGTTCAGC-5’/ 3’-
GAAGGACTTAAATCGTTAATTTCTCA-5’) produziu um fragmento com um tamanho
de 111pb o qual foi utilizado como o normalizador das analises.
O PCR foi feito em um termociclador (PTC-100, MJ Research, Inc.) que consistia
para a glicogênio fosforilase de 25 ciclos de desnaturação a 940C por 1min, anelamento a
43
590C por 1min e extensão a 720C por 1min e para o 28S de 25 ciclos de desnaturação a
94ºC por 1min, anelamento a 550C por 1min e extensão a 72ºC por 1min.
Os produtos de PCR foram separados em gel de agarose 1,3 % contendo Brometo
de Etídio e quantificados por densitometria óptica através do equipamento ImageMaster®
VDS (Pharmacia Biotech).
ANÁLISE ESTATÍSTICA
Os resultados foram expressos como média ± erro padrão. Os resultados obtidos ao
longo da vida adulta foram avaliados por análise de variância de uma via com teste de
comparação de Bonferroni e a comparação entre os sexos e entre os diferentes tratamentos
por ANOVA de duas vias. Foi adotado o nível de significância de p < 0,05 e as análises
estatísticas foram realizadas com o programa Statistical Package for the Social Science
Versão 11.0 (SPSS) for Windows.
44
A B
DMSO
0 5
10 15 20 25
0 7 14 18 21
Dias
mg.
g de
ani
mal
-1
Resveratrol
0 5
10 15 20 25
0 7 14 18 21
Dias
mg.
g de
ani
mal
-1
Figura 1: Efeito do trans-resveratrol (1μM) sobre a concentração de glicogênio (A)
e atividade da glicogênio fosforilase nas formas total (GFT) e na forma ativa (GFA) (B) em
fêmeas de D. melanogaster durante o ciclo de vida adulta. Os números representam a
percentagem da forma ativa em relação à forma total da enzima glicogênio fosforilase. Foi
realizado um grupo com DMSO 0,03%. * representa diferenças significativas em relação ao
grupo Controle e º representa diferenças significativas em relação o grupo DMSO, com um
p<0,05.
Controle
0
1
2
3
4
5
0 7 14 18 21
dias de vida
nmol
.mg-1
pro
t.min
-1
GFTGFA
Resveratrol
0
5
10
15
20
25
0 7 14 18 21 Dias
nmol
.mg-1
pro
t.min
-1
GFTGFA
Controle
0 5
10 15 20 25
0 7 14 18 21
Dias
mg.
g de
ani
mal
-1
DMSO
012345678
0 7 14 18 21 dias de vida
nmol
.mg-1
pro
t.min
-1
GFTGFA
13,8 17,4 35,9
96,2
26,3
20,9 31,6 42,5
12,2
64,1
10,0 11,3 46,4 9,3 36,6
*
*
*
*
*
* º
*
*
45
A B
Controle
0 5
10 15 20 25
0 7 14 18 21
Dias
mg.
g de
ani
mal
-1
DMSO
0 5
10 15 20 25
0 7 14 18 21
Dias
mg.
g de
ani
mal
-1
Resveratrol
0 5
10 15 20 25
0 7 14 18 21
Dias
mg.
g de
ani
mal
-1
Figura 2: Efeito do trans-resveratrol (1μM) sobre a concentração de glicogênio (A)
e atividade da glicogênio fosforilase nas formas total (GFT) e na forma ativa (GFA) (B) em
machos de D. melanogaster durante o ciclo de vida adulta. Os números representam a
percentagem da forma ativa em relação à forma total da enzima glicogênio fosforilase. Foi
realizado um grupo controle com DMSO 0,03%. Cada amostra continha 10 moscas de cada
grupo. As barras verticais representam à média ± erro padrão. * representa diferenças
significativas em relação ao grupo Controle e º representa diferenças significativas em
relação o grupo DMSO, com um p<0,05.
Resveratrol
02
46
810
1214
0 7 14 18 21 Dias
nmol
.mg-1
pro
t.min
-1
GFTGFA
DMSO
0
1
2
3
4
5
0 7 14 18 21 Dias
nmol
.mg-1
pro
t.min
-1
GFTGFA
Controle
01
23
45
67
0 7 14 18 21 Dias
nmol
.mg-1
pro
t.min
-1
GFTGFA
10,8 14,7 0,0 11,8 6,96
15,1 13,8 7,1 23,1 24,9
12,9 16,1 17,3 14,1
33,3
*
* *
*
* *
º
º
46
0 0,2 0,4 0,6 0,8
1 1,2 1,4
0 14 21
Dias
razã
o d
e G
FT/2
8S m
RN
A
(uni
dade
s ar
bitr
ária
s de
den
sito
met
ria)
Controle DMSO Resveratrol
0 0,2 0,4 0,6 0,8
1 1,2 1,4 1,6
0 14 21
Dias
razã
o d
e G
FT/2
8S m
RN
A
(uni
dade
s ar
bitr
ária
s de
den
sito
met
ria)
Controle DMSO Resveratrol
Figura 3: Expressão mRNA da enzima glicogênio fosforilase em fêmeas (A) e machos (B)
de D. melanogaster ao longo de seu período de vida adulta. Os animais foram tratados
desde a fase larval com água (Controle), DMSO 0,03% (DMSO) ou trans-resveratrol 1 μM
(Trans-resveratrol). O gen normalizador utilizado foi o 28S (C).
A
B
47
RESULTADOS
Em fêmeas do grupo controle pode-se verificar que não houve variação significativa
ao longo do ciclo de vida adulta nos níveis de glicogênio (Fig. 1A)
As fêmeas tratadas com DMSO 0,03% e trans-resveratrol começam o ciclo de vida
adulta com níveis significativamente (P<0,05) mais elevados de glicogênio (10-11 mg-1.g-1
de animal ao zero dia) que as moscas controle. Entretanto, os valores de glicogênio
diminuem significativamente (P<0,05) aos 14 dias de vida nos grupos tratamentos com
DMSO 0,03% e com trans-resveratrol. Aos 18 dias constata-se uma elevação de cerca de 2
vezes na concentração de glicogênio dos dois grupos, contudo, os valores ainda são
significativamente (P<0,05) mais baixos que os iniciais. Entretanto, aos 21 dias no grupo
tratado com trans-resveratrol ocorre uma redução significativa (P<0,05) dos valores de
glicogênio. Nos animais tratados com DMSO 0,03% os valores de glicogênio aos 21 dias
são semelhantes àqueles verificados aos 14 dias de vida.
Nos animais controle observa-se que a atividade da GFT ao zero dia de vida pós-
imago, está em torno de 2 nmol.min-1.mg-1 de proteína. Estes valores aumentam cerca de 2
vezes (P<0,05) entre os 7 e 14 dias de vida, diminuindo significativamente (P<0,05) aos 18
dias de vida. Aos 21 dias de vida, a atividade da GFT aumenta (p<0,05) a valores
semelhantes àqueles constatados aos 7 dias de vida (Fig. 1B).
A atividade da GFA no início do ciclo de vida é de cerca de 0,3 nmol.min-1.mg-1 de
proteína; aos 7 dias de vida os valores aumentam cerca de duas vezes (P<0,05) e mantêm-
se estáveis até os 18 dias. Aos 21 dias de vida a atividade da GFA aumenta sete vezes
(P<0,05) em relação aos 18 dias de vida e 14 vezes (P<0,05) em relação ao 0 dia de vida
(Fig. 1B).
A atividade da GFT de animais tratados com DMSO 0,03% após a emersão do
imago é de cerca de 2,4 nmol.min-1.mg-1 de proteína. Aos 18 dias esta atividade aumenta
significativamente (P<0,05) para cerca de 4 nmol.min-1.mg-1 de proteína) até alcançar aos
21 dias do ciclo de vida valores 2 vezes (P<0,05) maiores que aqueles verificados ao 0 dia
de vida (Fig. 1B).
A atividade da GFA mantém-se estável entre os dias 0 e 7. Aos 14 dias a atividade
da GFA aumenta 2 vezes (P<0,05), retornando a valores semelhantes aos iniciais aos 18
48
dias de vida. Contudo, aos 21 dias de vida atinge valores significativamente (P<0,05) mais
elevados que aqueles constatados nos períodos de vida anteriores (Fig.1B).
As fêmeas tratadas com trans-resveratrol no início do ciclo de vida apresentam
valores de atividade da glicogênio fosforilase total de cerca de 2,1 nmol.min-1.mg-1 de
proteína, mantendo-se estáveis até os 18 dias do ciclo de vida. Aos 21 dias de vida a
atividade da GFT em moscas tratadas com trans-resveratrol eleva-se 4 vezes (P<0,05).
Já a forma ativa da glicogênio fosforilase apresenta valores em torno de 0,2
nmol.min-1.mg-1 de proteína ao zero dia de vida, aumentando significativamente (P<0,05)
aos 14 dias de vida, retornando a valores semelhantes ao 0 dia de vida aos 18 dias (P<0,05).
Contudo, aos 21 a atividade volta a subir significativamente (P<0,05), atingindo valores 3
vezes mais elevados que aqueles constatados nos outros tempos de vida (Fig.1B).
Nos machos do grupo controle a concentração de glicogênio aumenta gradualmente
até os 18 dias de vida. Aos 18 dias de vida os valores de glicogênio atinge níveis 2 vezes
(P<0,05) maiores que aqueles verificados no dia 0 de vida, mantendo-se elevados até o
final do período experimental (21 dias) (Fig.2A).
Os animais tratados com DMSO 0,03% começam o ciclo de vida com níveis de
glicogênio significativamente (P<0,05) maiores que aqueles verificados em machos do
grupo controle aos 0 dia. Constata-se aos 14 e 21 dois momentos de redução em cerca de
50% (P<0,05) da concentração de glicogênio (Fig. 2A).
Os machos tratados com trans-resveratrol apresentam níveis de glicogênio
semelhantes ao do grupo controle ao 0 dia de vida. Aos 14 dias de vida a concentração de
glicogênio aumenta significativamente (P<0,05); diminuindo a valores significativamente
menores que os verificados entre 0-14 dias de vida aos 18 dias. Aos 21 dias constata-se um
aumento de cerca de 50% (P<0,05) nos níveis de glicogênio quando comparados aqueles
verificados aos 18 dias de vida (Fig. 2A).
Nos animais controle observa-se que a atividade da GFT diminuiu cerca de 50%
(P<0,05) aos 7 dias e aumentando a valores semelhantes aos iniciais aos 14 dias de vida.
Contudo, aos 21 dias de vida constata-se valores 50% maiores (P>0,05) na atividade da
GFT quando comparados àqueles obtidos ao 0 dia. Ao longo dos 21 dias de vida, a
atividade da GFA apresentou um perfil semelhante aquele verificado para a atividade da
GFT nos animais controle (Figura 2B).
49
Nos animais tratados com DMSO 0,03% a atividade da GFT aumentou
significativamente (P<0,05) aos 7 dias, mantendo-se sem alterações significativas até o
final do período experimental. Nestas moscas a atividade da GFA apresenta 3 picos de
aumento significativo quando comparados ao 0 dia de vida: aos 7, 18 e 21 dias de vida (Fig.
2B).
Os machos tratados com trans-resveratrol a atividade da GFT e GFA mantêm-se
sem alterações significativas até os 18 dias de vida. Contudo, aos 21 dias de vida verifica-se
um aumento significativo (P<0,05) nas atividades da GFT e GFA (Fig. 1B).
Em fêmeas o trans-resveratrol não alterou significativamente a expressão do mRNA
da GFT quando comparada aos grupos controle e DMSO 0,03% ao longo do período
experimental (Fig. 3A).
Em machos verifica-se um aumento significativo (P<0,05) da expressão do mRNA
da GFT aos 14 dias de vida em todos os grupos experimentais. O trans-resveratrol não
alterou significativamente a expressão do mRNA da GFT no período experimental
estudado (Fig. 3B).
DISCUSSÃO
O presente trabalho demonstrou que o trans-resveratrol foi capaz de modular o
metabolismo de carboidratos em fêmeas e em machos de forma diferenciada; contudo, este
composto não foi capaz de alterar a expressão gênica da glicogênio fosforilase total.
Segundo Rauser et al. (2005) é possível que diferentes populações de uma mesma
linhagem de Drosophila melanogaster apresentem índice de fecundidade, mortalidade e
idades reprodutivas distintas, pois estas variáveis são influenciadas pelas condições de
cultivo adotadas. A população de D. melanogaster da linhagem Oregon-R utilizada para o
presente estudo tem seu pico reprodutivo aos 14 dias de vida, período no qual as fêmeas
utilizam os lipídios e as proteínas para a reprodução e o glicogênio para a manutenção das
funções básicas do organismo (Dutra, 2004). Os resultados do grupo controle mostraram
que em fêmeas e machos o controle da mobilização e síntese de glicogênio seria
determinado pela relação entre a glicogênio sintase e fosforilase nas suas formas ativas,
como o ocorre em outros invertebrados e vertebrados (Pereira et. al., 1995; Oliveira et al.,
50
2001). Contudo, será necessário determinar a atividade da glicogênio sintase nas suas
formas ativa e total para confirmar estes resultados.
O trans-resveratrol nas concentrações de 1-11 - 10-4M foi capaz de diminuir a
atividade da cadeia respiratória em cérebro de ratos, reduzindo o consumo total de oxigênio
(Zini et al., 1999). Dutra (2004) sugerem que a inibição da cadeia respiratória por ação do
trans-resveratrol alteraria a relação ATP/ADP, favorecendo com isto, uma diminuição da
síntese e/ou aumento da degradação do glicogênio com o intuito de disponibilizar
esqueletos de carbono para a via glicolítica e estabilizar os níveis de ATP intracelular.
Dutra (2004) trabalhando com D. melanogaster propuseram que a glicose provinda
da quebra do glicogênio nos indivíduos tratados com trans-resveratrol seria utilizada para a
síntese de gorduras. Segundo Nascimento (2002), a mosca-da-fruta, Anastrepha
fraterculus, converte carboidratos em lipídios quando submetida às dietas com diferentes
concentrações de proteínas e carboidratos, ao longo do ciclo de vida adulta.
Neste trabalho, os animais tratados com DMSO 0,03%e com Trans-resveratrol 1μM
emergem como adultos com uma maior concentração de glicogênio que os animais
controle, o que pode beneficiar estes animais no seu ciclo de vida adulto, pois já foi descrito
por vários autores a importância deste polissacarídeo para os insetos. Um estudo feito com
populações de D. melanogaster selecionadas para tempo de vida aumentado e submetidas a
baixas temperaturas mostrou que as moscas mais longevas possuem uma maior reserva de
glicogênio que está associada à produção de glicerol que auxilia a mosca a resistir às baixas
temperaturas. Por tal motivo, além do possível papel do glicogênio na função muscular
relacionada com vôo, cópula e ovoposição, a maior quantidade acumulada de glicogênio
poderia auxiliar as moscas a sobreviver em ambientes hostis (Foley & Luckinbill, 2001).
Nesta dissertação foi verificado que o trans-resveratrol na concentração de 1μM foi
capaz de aumentar a longevidade de D. melanogaster em 127% e 50%, em fêmeas e
machos, respectivamente. Para animais longevos a diminuição das reservas de glicogênio
pode ser um fator determinante para a sobrevivência dessas moscas. Diversos autores
propõem que as mutações que diminuem a transdução do sinal de insulina/IGF-I em
Drosophila e C. elegans aumentariam a expressão de enzimas como superóxido dismutase,
a capacidade de resposta a diferentes tipos de estresse e aumentaria a longevidade
(Rissanen et al., 2003; Longo & Finch, 2003; Lamitina et al., 2005; Porte Jr et al., 2005).
51
Estudos futuros, visando determinar as concentrações de glicogênio e a atividade da
glicogênio fosforilase em animais mais longevos serão de fundamental importância.
Dutra et al. (2006), estudando o desenvolvimento ontogenético de Anastrepha
fraterculus, sugerem que estes animais utilizam o glicerol obtido da hidrólise dos
triglicerídeos como substrato para a via gliconeogênica. Os autores sugerem também que o
glicogênio é a fonte principal da energia para a diferenciação do adulto e como reserva
metabólica para a reprodução. Webster et al. (1979) mostrou que fêmeas de Rhagoletis
pomonella, consomem mais carboidratos do que os machos nos primeiros dias de vida
adulta, provavelmente pelos movimentos mais intensos do corpo, da produção de ovos e
pela procura de hospedeiro. A ingestão dos carboidratos pelas fêmeas aumentou mais na
primeira semana da vida do adulto, diminuiu nas segundas e terceiras semanas, e
permaneceu então estável até o fim da experiência (45 dias). Canato & Zucoloto (1998)
trabalhando com C. capitata verificaram que os açúcares são os nutrientes mais importantes
para fêmeas adultas, pois substituem a fonte protéica na produção dos ovos, embora a
produção de ovos aumente quando os animais ingerem proteínas. Desta forma, os dados
acima expostos corroboram com a hipótese de que o glicogênio seria um substrato
energético utilizado para aumentar a longevidade e manutenção da espécie em moscas das
frutas.
Dutra (2004) verificaram que os machos dos grupos controle e DMSO 3%
apresentaram valores de glicogênio significativamente mais altos aos 14 e 21 dias do ciclo
de vida, quando comparados ao dia zero. Já nos animais tratados com trans-resveratrol este
polissacarídeo se manteve constante até os 14 dias do ciclo de vida, aumentando
significativamente ao final do período de estudo. Apesar de o trabalho de Dutra (2004) ter
sido realizado com D. melanogaster linhagem Oregon-R os resultados encontrados foram
distintos dos apresentados no presente estudo porque a autora administrou aos insetos o
trans-resveratrol apenas após a eclosão do imago, ou seja, os animais sofreram um
tratamento somente na vida adulta e com DMSO em uma concentração 100 vezes maior,
enquanto que os dados aqui apresentados são de animais tratados desde as fases primordiais
do desenvolvimento ontogenético.
Em nosso estudo, devido ao tratamento dos diferentes grupos (DMSO e trans-
resveratrol) ter sido iniciado desde a fase larval, parece ter ocorrido uma modulação do
52
metabolismo de glicogênio desde as fases primordiais do desenvolvimento, ocorrendo uma
reprogramação genética em diversos genes, já que os cromossomos nesta fase estão muitos
mais expostos a este controle do que na idade adulta.
Quando observa-se a curva de expressão do mRNA da glicogênio fosforilase em
fêmeas e em machos verifica-se que o trans-resveratrol não alterou a expressão gênica desta
enzima. Contudo, em machos a expressão do mRNA da glicogênio fosforilase aumenta
significativamente em todos os grupos experimentais aos 14 dias de vida. Este aumento da
expressão gênica foi seguido pelo aumento da atividade da enzima na forma total em todos
os tratamentos experimentais.
Os dados encontrados sugerem que o tratamento com trans-resveratrol alterou a
atividade enzimática em fêmeas e machos, contudo, não teve efeito sobre a expressão
gênica da glicogênio fosforilase.
Recentes estudos têm levantado à hipótese que os efeitos de flavonóides e outras
fitoalexinas como o resveratrol, em baixas concentrações, não seriam por suas ações
antioxidantes, mas por seus metabólitos atuando como sinalizadores intracelulares
alterando a fosforilação de diversas enzimas relacionadas a diversos processos celulares
(Williams at al., 2004). Estudos com resveratrol demonstraram que a molécula inibiria a
atividade de proteínas kinase, através da ligação com sítios de ATP, o que produziria
mudança na estrutura tridimensional e conduziria a inatividade(Williams at al., 2004).
Outra hipótese possível se deve ao fato do trans-resveratrol diminuir as
concentrações de insulin-like circulantes e como a enzima glicogênio sintase é estimulada
por este hormônio, a diminuição deste estímulo conduziria a desfosforilação da AKT, e
com uma conseqüente ativação da GSK-3, o que aumenta a taxa de fosforilação da
glicogênio sintase, diminuindo sua atividade (Wiel, 1998; Carvalheira et al., 2002).
Ao final deste trabalho pode-se concluir que o trans-resveratrol afetou o
metabolismo de glicogênio de forma diferente em fêmeas e machos, assim como não pode-
se negar que o DMSO 0,03% também foi capaz de modular o metabolismo deste
polissacarídeo. O trans-resveratrol foi capaz de alterar o metabolismo de glicogênio sem
alterar, a expressão da enzima estudada (glicogênio fosforilase); o que talvez possa ser
explicado pelo fato dos animais terem sido tratados desde as fases iniciais do
desenvolvimento ocorrendo assim, uma reprogramação genética neste período. Outra
53
hipótese é que a dose administrada aos animais seja capaz de modular a forma como os
machos e as fêmeas utilizam suas reservas, mas não foi capaz de modular a expressão dos
genes que regulam a glicogênio fosforilase.
54
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CONCLUSÃO GERAL
Muitos estudos têm demonstrado que a longevidade dos organismos é influenciada pela
taxa de dano oxidativo e que a dieta é um dos principais fatores que atua e regula estas
taxas. No presente estudo foi investigado o efeito do trans-resveratrol sobre o metabolismo
de glicogênio e sobre a longevidade de Drosophila melanogaster ao longo do ciclo de vida.
Os resultados mostraram:
- que o tratamento com trans-resveratrol 1μM aumentou
significativamente a longevidade máxima de fêmeas e de machos em
relação ao grupo controle, ao DMSO e as demais doses de trans-
resveratrol (10μM e 20μM);
- o fato da dose mais efetiva no aumento da longevidade ter sido a de 1μM
confirma o que já foi descrito por muitos autores de que as
concentrações mais efetivas de antioxidante são as mais baixas, muitas
vezes as doses mais elevadas funcionam como pró-oxidantes e não um
antioxidantes;
- que tanto o tratamento com DMSO como com trans-resveratrol
modularam o metabolismo de carboidratos em fêmeas e machos de
forma diferenciada;
- que o DMSO e o trans-resveratrol apesar de serem capazes de modular o
metabolismo de glicogênio, não foram capazes de alterar a expressão
gênica da enzima pesquisada.
Em síntese o tratamento com trans-resveratrol afetou de modo positivo tanto a
longevidade quanto o metabolismo do modelo experimental investigado em ambos os
sexos, contudo mais estudos são necessários para que se comprove quais são o mecanismo
de ação e os efeitos que esta fitoalexina causa no metabolismo.
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